APLIKASI IC MIKROKONTROLLER ATMEGA16 SEBAGAI PENGONTROL KUNCI PINTU GARASI OTOMATIS MENGGUNAKAN SMARTPHONE ANDROID
APLIKASI IC MIKROKONTROLLER ATMEGA16 SEBAGAI
PENGONTROL KUNCI PINTU GARASI OTOMATIS
MENGGUNAKAN SMARTPHONE ANDROID
LAPORAN AKHIR
Disusun Untuk Menyelesaikan Pendidikan Diploma III pada Jurusan Teknik
Elektro Program Studi Teknik Elektronika
Oleh :
YUNISARI DAMAYANTI
061330320935
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA
PALEMBANG
2016
APLIKASI IC MIKROKONTROLLER ATMEGA16 SEBAGAI
PENGONTROL KUNCI PINTU GARASI OTOMATIS
MENGGUNAKAN SMARTPHONE ANDROID
LAPORAN AKHIR
Disusun Untuk Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Pada Jurusan
Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika
Politeknik Negeri Sriwijaya
Oleh:
YUNISARI DAMAYANTI 061330320935
Palembang, Juli 2016 Pembimbing I, Pembimbing II,
Yudi Wijanarko, S.T., M.T. Ekawati Prihatini, S.T., M.T.
NIP. 19670511 199203 1 003 NIP. 19790310 200212 2 005
Mengetahui,
Ketua Jurusan Ketua Program Studi Teknik Elektro Teknik ElektronikaYudi Wijanarko, S.T., M.T. Amperawan, S.T., M.T.
Saya yang bertanda tangan dibawah ini: Nama : Yunisari Damayanti NIM : 061330320935 Jurusan : Teknik Elektro Program Studi : Teknik Elektronika
Dengan ini menyatakan bahwa tugas akhir yang berjudul "Aplikasi IC
Mikrokontroller Atmega16 Sebagai Pengontrol Kunci Pintu Garasi Otomatis
Menggunakan Smartphone Android" merupakan hasil penelitian saya sendiri,
tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar ahli madya Perguruan Tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pemah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diakui dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Palembang, Agustus 2016 Yang Menyatakan
Yunisari Damayanti NIM. 061330320935 MOTTO
“Sungguh atas kehendak Allah semua ini terwujud, tiada
kekuatan kecuali dengan pertolonganAllah” (QS.AL-KAHFI:39)“ jalan menuju kesuksesan itu tidaklah seharum bunga mawar
namun banyak duri tajam yang menghalangi, tetaplah maju untuk
mencapi tujuan dan jangan lupakan semua orang yang ada
disamping- mu”(Yunisari Damayanti)
Kupersembahkan kepada: Tuhanku yang maha besar Allah SWT Ayah dan Ibuku tercinta (Joko Satrio dan Ida Asmala) yang telah memberikan kasih sayang, perhatian, serta do’anya.
Adik- adikku tersayang ( Riki Aprian Hidayat dan Inda Nopita Sari) M. Gilang Ramadhan yang memberikan support, semangat, serta do’anya Bapak Yudi Wijanarko, S.T., M.T. dan Ibu Ekawati Prihatini, S.T., M.T., terimakasih atas bimbinganya selama ini.
Seli Andini yang telah menjadi partner pemembuatan alat laporan akhir ini Teman seperjuanganku yang telah banyak membantu dalam pembuatan laporan akhir ini serta teman- teman kelas 6EC’13. Almamaterku ”Politeknik Negeri Sriwijaya”
ABSTRAK
APLIKASI IC MIKROKONTROLLER ATMEGA16 SEBAGAI PENGONTROL KUNCI PINTU GARASI OTOMATIS MENGGUNAKAN SMARTPHONE ANDROID (2016: 56 Halaman + xiv Halaman + 42 Gambar + 6 Tabel + Lampiran) YUNISARI DAMAYANTI 0613 3032 0935 TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYAPembuatan laporan ini bertujuan agar penulis dapat membuat sebuah pengontrol pengunci pintu garasi otomatis dengan menggunakan smartphone android melalui media komunikasi bluetooth.Untuk mengirimkan perintah maka
smartphoneandroid akan dihubungkan dengan modul bluetooth HC-05
setelahbluetooth terkoneksi makabluetooth dapat mengirimkan perintah ke mikrokontroller ATmega16 yang kemudian pada mikrokontroller ATmega16 akan menerima dan memproses perintah yang telah dikirim kemudian mengeksekusi perintah tersebut menjadi data yang kemudian meneruskan data tersebut ke driverrelay yang digunakan untuk mengaktifkan solenoid sebagaipemembuka kunci ataupun pengunci pintu, dan juga mikrokontroller ATmega16 memberikan data ke driver motor L293D yang digunakan sebagai penggerak motor ke kanan ataupun kekiri yang diaplikasikan sebagai pembukaataupun penutup pintu garasi. Oleh kaena itu penggunaan
smartphoneandroid sangat praktis dan juga membuat pekerjaan lebih mudah
karena tidak perlu membuka pintu garasi secara langsung akan tetapi hanya dengan menggunakn smartphone yang digunakan untuk membuka kunci pintu garasi dan membuka pintu serta menutup pintu garasi kemudian menguncinya.
Kata Kunci : Mikrokontroler ATmega16, Bluetooth HC-05, Smartphone Android,
DriverRelay, Driver Motor L293D
ABSTRACT APPLICATION OF ANATMEGA16 MICROCONTROLLER IC
AS AUTOMATIC GARAGE DOOR LOCK CONTROLLER USING ANDROID SMARTPHONE (2016: 56 Pages + xiv Pages + 42 Pictures + 6 Tables + Attachment) YUNISARI DAMAYANTI 0613 3032 0935 ELECTRONICS ENGINEERING PROGRAM DEPARTMENT OF ELECTRICAL ENGINERING STATE OF POLYTECHNIC SRIWIJAYA
The purpose of this report is for the author able to design an automatic garage
door's lock controller with the use of an android smartphone via bluetooth
communication. In order for the smartphone to send a command to the
microcontroller, it has to be connected with bluetooth HC-05 module. When it
connects, the bluetooth is able send a command from the smartphone to
ATmega16 microcontroller which then it will retreive and process the command.
Afterwards the microcontroller execute the command to become a data which
forwarded to relay driver, and then the relay driver activates the solenoid as
keylock controller. Also the ATmega16 microcontroller gives data to L293D
motor driver which used for driving the motor to the right or to the left. The motor
driver is applied as garage door's opener or shutter. Therefore the use of an
android smartphone is very practical and also makes any jobs easier because
one's doesn't need to open the garage door's directly but with just using a
smartphone which used for unlock the garage door and open it or shut the garage door down and lock it.
Keywords :. Atmega16 Microcontroller, Bluetooth HC-05, Android Smartphone, Relay Driver, L293D Motor Driver. Puji syukur penyusun panjatkan atas kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat serta karunia-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan Laporan Akhir ini dengan baik. Pada Laporan Akhir ini penulis mengangkat judul “Aplikasi IC Mikrokontroller ATMEGA16 Sebagai Pengontrol Kunci Pintu
Garasi Otomatis Menggunakan Smartphone Android
”. Laporan Akhir ini disusun untuk memenuhi syarat menyelesaikan Pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Elektro Program Studi Elektronika . Mengingat Keterbatasan waktu, penyusun menyadari bahwa isi Laporan Akhir ini masih memerlukan penyempurnaan, oleh karena itulah penyusun mengharapkan masukkan dan saran yang sifatnya membangun dari berbagai pihak.
Laporan ini tidak mungkin dapat diselesaikan tanpa adanya bantuan dari berbagai pihak. Untuk itulah pada kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada:
1. Bapak Yudi Wijanarko, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing 1
2. Ibu Ekawati Prihatini, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing 2
Yang telah membimbing dalam proses pengerjaan Laporan Akhir ini sehingga dapat diajukan sebagai salah satu syarat menempuh ujian akhir.
Penulis juga mengucapkan terima kasih atas bantuan dan kesempatan yang telah diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Akhir ini di Politeknik Negeri Sriwijaya, kepada:
1. Bapak Dr. Ing. Ahmad Taqwa, M.T. Sebagai Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang.
2. Bapak Yudi Wijanarko, S.T., M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro.
3. Bapak H.Herman Yani S.T., M.Eng. selaku sekretaris Jurusan Teknik Elektro.
4. Bapak Amperawan, S.T., M.T. selaku Ketua Program Studi Teknik Elektronika.
6. Seluruh Administrasi dan teknisi laboratorium maupun bengkel elektronika Politeknik Negeri Sriwijaya Penyusun menyadari bahwa dalam penyusunan laporan ini masih terdapat kekurangan dan kekeliruan, baik mengenai isi maupun cara penulisan. Untuk itu penyusun sangat mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun.
Akhir kata penyusun mengharapkan semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi semua dan semoga segala bantuan serta bimbingan yang penyusun dapatkan selama ini mendapat rahmat dan ridho dari Allah SWT, Amin.
Palembang, Juli 2016 Penulis
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ............................................................................. i LEMBAR PENGESAHAN .................................................................... iiPERNYATAAN KEASLIAN ................................................................ iii
MOTTO ................................................................................................. iv ABSTRAK .............................................................................................. v ABSTRACT ........................................................................................... vi KATA PENGANTAR ............................................................................ vii DAFTAR ISI .......................................................................................... ixDAFTAR GAMBAR .............................................................................. xii
DAFTAR TABEL .................................................................................. xiv BAB I PENDAHULUAN1 1.1 Latar Belakang ...........................................................................
2 1.2 Perumusan Masalah....................................................................
2 1.3 Batasan Masalah ........................................................................
2 1.4 Tujuan dan Manfaat ...................................................................
2 1.4.1 Tujuan ............................................................................
2 1.4.2 Manfaat ..........................................................................
3 1.5 Metodelogi Penulisan .................................................................
3 1.5.1 Metode Literatur .............................................................
3 1.5.2 Metode Observasi ...........................................................
3 1.5.3 Metode Wawancara ........................................................
3 1.6 Sistematika Penulisan .................................................................
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
5 2.1 Sistem Operasi Android..............................................................
5 2.1.1 Sejarah Android ..............................................................
11 2.2 Bluetooth ....................................................................................
17 2.2.1 Modul Bluetooth HC-05 ..................................................
20 2.3 Mikrokontroller ATmega 16 .......................................................
20 2.3.1 Pin-Pin Mikrokontroller ATmega 16 ...............................
23 2.4 Driver Motor DC l293D .............................................................
24 2.4.1 Fungsi Pin Driver Motor DC L293D ...............................
25 2.5 Motor DC ...................................................................................
26 2.5.1 Bagian Motor DC ...........................................................
27 2.5.2 Prinsip Kerja Motor DC ..................................................
29 2.6 Driver Relay ...............................................................................
31 2.7 Relay ...........................................................................................
31 2.7.1 Prinsip Kerja Relay .........................................................
BAB III RANCANG BANGUN ALAT 3.1 Perancangan dan Tahap-Tahap Perancangan...............................
33 3.2 Blok Diagram .............................................................................
33
35 3.3 Flowchart ...................................................................................
36 3.4 Tahap Perancangan .....................................................................
37 3.4.1 Perancangan Elektronik ..................................................
43 3.4.2 PCB ................................................................................
43 3.4.2.1 Layout PCB..............................................................
43 3.4.2.2 Proses Pengolahan PCB ...........................................
44 3.4.3 Perakitan Komponen .......................................................
44 3.4.4 Perancangan Mekanik .....................................................
45 3.5 Prinsip Kerja Rangkaian ..............................................................
BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Tujuan Pengukuran Alat .............................................................
47 4.2 Rangkaian Pengujian ..................................................................
47 4.3 Peralatan Pengukuran .................................................................
48 4.4 Langkah-Langkah Pengukuran ...................................................
48 4.5 Gambar Rangkaian dan Titik Pengukuran ...................................
48 4.5.1 Rangkaian Power supply ....................................................
48 4.5.2 Rangkaian Alat Keseluruhan ..............................................
49 4.7 Analisa .......................................................................................
51 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ................................................................................
56 5.2 Saran ..........................................................................................
56 DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1 Logo Android (Versi 1.1) ..................................................
5 Gambar 2.2 Logo Android Cupcake (Versi 1.5) ...................................
6 Gambar 2.3 Logo Android Donut (Versi 1.6) .......................................
6 Gambar 2.4 Logo Android Éclair (Versi 2.0/2.1) ..................................
7 Gambar 2.5 Logo Android Froyo .........................................................
7 Gambar 2.6 Logo Android Gingerbread ...............................................
8 Gambar 2.7 Logo Android Honeycomb................................................
8 Gambar 2.8 Logo Android Ice Cream Sandwich ..................................
9 Gambar 2.9 Logo Android Jelly Bean ..................................................
9 Gambar 2.10 Logo Android Kitkat .........................................................
10 Gambar 2.11 Logo Android Lollipop .....................................................
10 Gambar 2.12 Logo Android Marshmallow .............................................
11 Gambar 2.13 Modul Bluetooth HC-05....................................................
17 Gambar 2.14 Konfigurasi Pin HC-05 .....................................................
18 Gambar 2.15 Bluetooth to Serial Module HC-05 ....................................
18 Gambar 2.16 Konfigurasi Pin Mikrokontroller ATmega 16 ....................
21 Gambar 2.17 Arsitektur CPU dari AVR .................................................
21 Gambar 2.18 Bentuk Fisik IC L293D .....................................................
23 Gambar 2.19 Rangkaian Aplikasi Driver Motor IC L293D ....................
25 Gambar 2.20 Motor DC .........................................................................
25 Gambar 2.21 Bagian Motor DC .............................................................
26 Gambar 2.22 Prinsip Kerja Motor DC ....................................................
27 Gambar 2.23 Konduktor yang Dilalui Arus Listrik .................................
28 Gambar 2.24 Kaidah Tangan Kiri Flening ..............................................
28 Gambar 2.25 Skema Rangkaian Driver Relay ........................................
30 Gambar 2.26 Relay ................................................................................
31 Gambar 2.27 Struktur Relay ...................................................................
32
Gambar 3.1 Blok Diagram ...................................................................41 Gambar 3.11 Rangkaian Driver Motor DC .............................................
19 Tabel 2.3 AT Command Module Bluetooth HC-05 ...............................
13 Tabel 2.2 Konfigurasi Pin Module Bluetooth HC-05 ...........................
50 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Perbandingan Antara Bluetooth HC-05 Dengan HC-06........
49 Gambar 4.2 Titik Pengukuran Rangkaian Keseluruhan ........................
45 Gambar 4.1 Titik Pengukuran Power Supply ........................................
42 Gambar 3.13 Perancangan Mekanik .......................................................
41 Gambar 3.12 Rangkaian Keseluruhan Alat .............................................
40 Gambar 3.10 Rangkaian Driver Relay ...................................................
34 Gambar 3.2 Flowchart Diagram ...........................................................
40 Gambar 3.9 Rangkaian Bluetooth HC-05 .............................................
40 Gambar 3.8 Layout Rangkaian Power supply .......................................
39 Gambar 3.7 Tata Letak Komponen Rangkaian Power Supply ...............
38 Gambar 3.6 Skema Rangkaian Power Supply ......................................
38 Gambar 3.5 Layout Rangkaian Sistem Minimum ATmega16 ...............
37 Gambar 3.4 Tata Letak Komponen Sistem Minimum ATmega16.........
36 Gambar 3.3 Skema Rangkaian Sistem Minimum ATmega 16 ..............
19
Tabel 4.1 Tabel Pengukuran Power Supply 5V, 9V dan 15V DC .........49 Tabel 4.2 Keterangan Pengukuran Output Mikrokontroler ...................
51 Tabel 4.3 Keterangan Pengukuran Pada Driver Relay ..........................
51