T1 Judul Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Pengendali Ketinggian Meja Otomatis dengan Kontrol Smartphone Android Menggunakan Media Koneksi Bluetooth
PENGENDALI KETINGGIAN MEJA OTOMATIS DENGAN KONTROL
SMARTPHONE ANDROID MENGGUNAKAN MEDIA KONEKSI BLUETOOTH
Oleh
Aditya Widya Pranata
NIM: 612010051
Skripsi
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
Maret 2017
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah Bapa 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. Tuhan Yesus Kristus atas kasih karunia dan penyertaan yang diberikan sehingga
penulis bisa mengerjakan skripsi dengan baik, penyertaan-Mu sungguh nyata
dalam pengerjaan skripsi ini.
2. Bapakku Widiyanto dan ibuku Tory Rustyanti atas segala supportnya, baik dalam
bentuk moril dan materiil, doa,kasih sayang, kesabaran,nasihat, marah dan lainlain. Masku Andre dan adikku Vani terima kasih juga untuk segala bentuk
supportnya. Long Life My Family !!! .
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, kesediaan
waktu serta tenaga dan mendengarkan keluh kesah penulis selama pengerjaan
skripsi ini.
4. RIZAL “PENTOLIK”, G’DE VICTORY, ADI “BANDHOET”, terimakasih kasih
yang sebesar – besarnya atas semua bantuan dan dukungannya sehingga penulis
dapat menyelesaikan skripsi ini.
5. Seluruh dosen, staff, karyawan dan laboran FTEK atas dukungan baik ilmu
maupun moral selama penulis menjalani masa kuliah di fakultas tercinta dan
kebanggan kita bersama ini.
6. Sahabat dan saudara angkatan 2010 yang tidak bisa penulis sebutkan satu per satu,
terimakasih utuk segala yang telah kita jalani bersama baik senang maupun susah.
See you on top !!
7. Penghuni kontrakan Jambewangi, Mbah Rea, Mas Penda, Mas Arie, Mas DK,
Demas, Wedha Gondrong, Bintang, Jamet, Dido, Restu.yang telah menjadi bagian
dari keseharian penulis.
8. Rindang Café and Community dan seisinya, Mas Tom, Mas Kento, Alm. Mas Uki,
Mamah, Mbak Sri, makasih telah menjadi tempat menjernihkan pikiran.
9. Bolo kurowo Ivan Dwinanda, Awang Sidhiastu Budidarsono, Wani Wiradharma,
Wikan Dyah Palupi, Sekar Harlen, Apuy, Yonas, Hendra “Ahong”, Kentung.
Terima kasih sudah menjadi teman gojek babu, teman ngombe, teman nyanyi dan
gitaran. I’ll always miss the togetherness of these priceless !!
10. Para penghuni Lab Skripsi, Kana, David, Heri, Markus, Karista, Acong, Kemintz,
Sadrakh, Fide. Terima kasih buat ping pongnya, capsanya, kebersamaannya dan
yang terpenting adalah kenangannya yang sangat berharga.
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, Maret 2017
Penulis
INTISARI
Pada skripsi ini telah direalisasikan, pengendali ketinggian meja otomatis dengan
kontrol smartphone android menggunakan media keneksi bluetooth. Meja ini didesain
supaya dapat diatur ketinggian serta pewaktuan untuk posisi duduk dan berdiri secara
bergantian secara otomatis. Untuk mempermudah dalam mengoperasikan meja,digunakan
aplikasi smartphone dalam mengatur tinggi dan waktu pada saat posisi duduk-berdiri untuk
penggunanya.
Pada skripsi ini digunakan sensor SRF04 untuk mengukur jarak ketinggian meja
terhadap lantai. Penggerak naik dan turun meja digerakkan oleh motor DC yang terpasang
pada kedua kaki meja. Meja ini memiliki dimensi 120 cm x 60 cm x 72 cm (panjang x lebar
x tinggi) dan dapat bergerak mulai dari posisi tinggi 72 cm sampai 122 cm. Sistem meja ini
memiliki keunggulan yang dapat disetting dengan media kontrol smartphone android sesuai
keinginan pengguna meja tanpa harus memperhatikan seberapa tinggi orang yang akan
menggunakan meja dan dapat mempertahankan kondisi kerja yang nyaman.
Meja otomatis ini memiliki kapasitas beban yang mampu diangkat oleh meja
seberat 50 kg. Pada hasil percobaan untuk mengangkat beban seberat 50 kg, aktuator meja
ini memiliki kecepatan rata–rata 2,68 mm/detik. Meja dapat membaca jarak ketinggian
landasan meja dengan sensor SRF04 terhadap lantai dengan ralat maksimum sebesar 1 cm.
Pewaktuan dan pengaturan ketinggian meja pada posisi duduk dan berdiri secara bergantian
dapat berjalan dengan baik dengan dikontrol oleh smartphone android. Aplikasi smartphone
android dapat berjalan pada operating system android kitkat hingga marsmallow.
Kata kunci : smartphone, android bluetooth, meja otomatis
ABSTRACT
On this thesis have realized, automatic desk height controller using android
smartphone through bluetooth connection. this desk designed to be controlled on it’s height
and timing for sitting-standing position automatically. To simplify user on operate the desk,
smartphone application are used in controlling height and time while sitting-standing’s
position to it’s user.
On this thesis SRF04 sensor are used for reading desk’s height distance from the
floor. The desk’s up and down mover are drive by DC motor that equipped to both desk legs.
The desk has dimension of 120 cm x 60 cm x 72 cm (length x width x height) and can start
to move from 72 cm until 122 cm of height. This desk has advantage which can set up by
android smartphone control as the user want without considering of height from the person
who will use the desk and can hold for comfortable working position.
This automatic desk have weight capacity that the desk able to lift is 50 kg. By the
test to lift weight as heavy as 50 kg, the desk actuator has average speed of 2,68 mm/s. the
desk can read the height of table grounding to the floor with SRF04 sensor and 1 cm of
maximum error. Timing and height controlling for alternate sit and stand’s position setting
are goes well with the android smartphone control. The android smartphone application can
be run from kitkat until marshmallow android operating system.
Keyword : smartphone, android bluetooth, automatic desk
DAFTAR ISI
INTISARI .............................................................................................................
i
ABSTRACT..........................................................................................................
ii
KATA PENGANTAR ..........................................................................................
iii
DAFTAR ISI.........................................................................................................
v
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................
viii
DAFTAR TABEL.................................................................................................
x
BAB I
PENDAHULUAN .............................................................................
1.1. Latar Belakang .....................................................................................
1
1
1.2. Spesifikasi Alat.....................................................................................
2
1.3. Sistematika Penulisan ...........................................................................
3
BAB II
KONSEP DASAR .............................................................................
4
2.1.Gambaran Sistem ..................................................................................
4
2.2. Prinsip Kerja Sistem .............................................................................
5
2.3. Komponen Pembentuk Sistem .............................................................
6
BAB III
PERANCANGAN SISTEM ..............................................................
8
3.1. Perancangan Sistem Mekanik ..............................................................
8
3.1.1. Rangka Utama ............................................................................ 8
3.1.2 Perancangan Aktuator .................................................................. 10
3.1.2.1. Lead Screw ..................................................................
10
3.1.2.2. Gear Box......................................................................
12
3.2. Komponen Elektronik ........................................................................... 15
3.2.1. Mikrokontroler ................................................................... 15
3.2.2 Sensor SRF04 ................................................................. 18
3.2.3. Real Time Clock (RTC) .................................................. 19
3.2.4. Driver Motor EMS 5A H-Bridge ...................................... 20
3.2.5. Modul Bluetooth HC05 ...................................................... 22
3.3 Perancangan Perangkat Lunak Mikrokontroler ..................................... 23
3.4 Aplikasi User Interface Android Smartphone ....................................... 25
BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISIS ............................................................ 30
4.1. Pengujian Driver Motor........................................................................... 30
4.2. Pengujian jarak ketinggian meja dengan sensor SRF04 .......................... 31
4.3. Pengujian Kedataran Meja ...................................................................... 33
4.4. Pengujian beban dan kecepatan ulir pada meja ...................................... 35
4.5. Pengujian Sinkronisasi Smartphone dengan Modul Bluetooth ............... 38
4.5. Pengujian Aplikasi Android ................................................................... 39
4.5.1. Pengujian Mode Manual ....................................................... 40
4.5.2 Pengujian Mode Otomatis ..................................................... 41
4.6. Pengujian Smartphone Lain ................................................................. 42
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN..........................................................
44
5.1. Kesimpulan ...........................................................................................
44
5.2. Saran ...................................................................................................... 45
DAFTAR PUSTAKA ...........................................................................................
46
LAMPIRAN A ........................................................................................................48
LAMPIRAN B
............................................................................................... 51
SMARTPHONE ANDROID MENGGUNAKAN MEDIA KONEKSI BLUETOOTH
Oleh
Aditya Widya Pranata
NIM: 612010051
Skripsi
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
Maret 2017
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah Bapa 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. Tuhan Yesus Kristus atas kasih karunia dan penyertaan yang diberikan sehingga
penulis bisa mengerjakan skripsi dengan baik, penyertaan-Mu sungguh nyata
dalam pengerjaan skripsi ini.
2. Bapakku Widiyanto dan ibuku Tory Rustyanti atas segala supportnya, baik dalam
bentuk moril dan materiil, doa,kasih sayang, kesabaran,nasihat, marah dan lainlain. Masku Andre dan adikku Vani terima kasih juga untuk segala bentuk
supportnya. Long Life My Family !!! .
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, kesediaan
waktu serta tenaga dan mendengarkan keluh kesah penulis selama pengerjaan
skripsi ini.
4. RIZAL “PENTOLIK”, G’DE VICTORY, ADI “BANDHOET”, terimakasih kasih
yang sebesar – besarnya atas semua bantuan dan dukungannya sehingga penulis
dapat menyelesaikan skripsi ini.
5. Seluruh dosen, staff, karyawan dan laboran FTEK atas dukungan baik ilmu
maupun moral selama penulis menjalani masa kuliah di fakultas tercinta dan
kebanggan kita bersama ini.
6. Sahabat dan saudara angkatan 2010 yang tidak bisa penulis sebutkan satu per satu,
terimakasih utuk segala yang telah kita jalani bersama baik senang maupun susah.
See you on top !!
7. Penghuni kontrakan Jambewangi, Mbah Rea, Mas Penda, Mas Arie, Mas DK,
Demas, Wedha Gondrong, Bintang, Jamet, Dido, Restu.yang telah menjadi bagian
dari keseharian penulis.
8. Rindang Café and Community dan seisinya, Mas Tom, Mas Kento, Alm. Mas Uki,
Mamah, Mbak Sri, makasih telah menjadi tempat menjernihkan pikiran.
9. Bolo kurowo Ivan Dwinanda, Awang Sidhiastu Budidarsono, Wani Wiradharma,
Wikan Dyah Palupi, Sekar Harlen, Apuy, Yonas, Hendra “Ahong”, Kentung.
Terima kasih sudah menjadi teman gojek babu, teman ngombe, teman nyanyi dan
gitaran. I’ll always miss the togetherness of these priceless !!
10. Para penghuni Lab Skripsi, Kana, David, Heri, Markus, Karista, Acong, Kemintz,
Sadrakh, Fide. Terima kasih buat ping pongnya, capsanya, kebersamaannya dan
yang terpenting adalah kenangannya yang sangat berharga.
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, Maret 2017
Penulis
INTISARI
Pada skripsi ini telah direalisasikan, pengendali ketinggian meja otomatis dengan
kontrol smartphone android menggunakan media keneksi bluetooth. Meja ini didesain
supaya dapat diatur ketinggian serta pewaktuan untuk posisi duduk dan berdiri secara
bergantian secara otomatis. Untuk mempermudah dalam mengoperasikan meja,digunakan
aplikasi smartphone dalam mengatur tinggi dan waktu pada saat posisi duduk-berdiri untuk
penggunanya.
Pada skripsi ini digunakan sensor SRF04 untuk mengukur jarak ketinggian meja
terhadap lantai. Penggerak naik dan turun meja digerakkan oleh motor DC yang terpasang
pada kedua kaki meja. Meja ini memiliki dimensi 120 cm x 60 cm x 72 cm (panjang x lebar
x tinggi) dan dapat bergerak mulai dari posisi tinggi 72 cm sampai 122 cm. Sistem meja ini
memiliki keunggulan yang dapat disetting dengan media kontrol smartphone android sesuai
keinginan pengguna meja tanpa harus memperhatikan seberapa tinggi orang yang akan
menggunakan meja dan dapat mempertahankan kondisi kerja yang nyaman.
Meja otomatis ini memiliki kapasitas beban yang mampu diangkat oleh meja
seberat 50 kg. Pada hasil percobaan untuk mengangkat beban seberat 50 kg, aktuator meja
ini memiliki kecepatan rata–rata 2,68 mm/detik. Meja dapat membaca jarak ketinggian
landasan meja dengan sensor SRF04 terhadap lantai dengan ralat maksimum sebesar 1 cm.
Pewaktuan dan pengaturan ketinggian meja pada posisi duduk dan berdiri secara bergantian
dapat berjalan dengan baik dengan dikontrol oleh smartphone android. Aplikasi smartphone
android dapat berjalan pada operating system android kitkat hingga marsmallow.
Kata kunci : smartphone, android bluetooth, meja otomatis
ABSTRACT
On this thesis have realized, automatic desk height controller using android
smartphone through bluetooth connection. this desk designed to be controlled on it’s height
and timing for sitting-standing position automatically. To simplify user on operate the desk,
smartphone application are used in controlling height and time while sitting-standing’s
position to it’s user.
On this thesis SRF04 sensor are used for reading desk’s height distance from the
floor. The desk’s up and down mover are drive by DC motor that equipped to both desk legs.
The desk has dimension of 120 cm x 60 cm x 72 cm (length x width x height) and can start
to move from 72 cm until 122 cm of height. This desk has advantage which can set up by
android smartphone control as the user want without considering of height from the person
who will use the desk and can hold for comfortable working position.
This automatic desk have weight capacity that the desk able to lift is 50 kg. By the
test to lift weight as heavy as 50 kg, the desk actuator has average speed of 2,68 mm/s. the
desk can read the height of table grounding to the floor with SRF04 sensor and 1 cm of
maximum error. Timing and height controlling for alternate sit and stand’s position setting
are goes well with the android smartphone control. The android smartphone application can
be run from kitkat until marshmallow android operating system.
Keyword : smartphone, android bluetooth, automatic desk
DAFTAR ISI
INTISARI .............................................................................................................
i
ABSTRACT..........................................................................................................
ii
KATA PENGANTAR ..........................................................................................
iii
DAFTAR ISI.........................................................................................................
v
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................
viii
DAFTAR TABEL.................................................................................................
x
BAB I
PENDAHULUAN .............................................................................
1.1. Latar Belakang .....................................................................................
1
1
1.2. Spesifikasi Alat.....................................................................................
2
1.3. Sistematika Penulisan ...........................................................................
3
BAB II
KONSEP DASAR .............................................................................
4
2.1.Gambaran Sistem ..................................................................................
4
2.2. Prinsip Kerja Sistem .............................................................................
5
2.3. Komponen Pembentuk Sistem .............................................................
6
BAB III
PERANCANGAN SISTEM ..............................................................
8
3.1. Perancangan Sistem Mekanik ..............................................................
8
3.1.1. Rangka Utama ............................................................................ 8
3.1.2 Perancangan Aktuator .................................................................. 10
3.1.2.1. Lead Screw ..................................................................
10
3.1.2.2. Gear Box......................................................................
12
3.2. Komponen Elektronik ........................................................................... 15
3.2.1. Mikrokontroler ................................................................... 15
3.2.2 Sensor SRF04 ................................................................. 18
3.2.3. Real Time Clock (RTC) .................................................. 19
3.2.4. Driver Motor EMS 5A H-Bridge ...................................... 20
3.2.5. Modul Bluetooth HC05 ...................................................... 22
3.3 Perancangan Perangkat Lunak Mikrokontroler ..................................... 23
3.4 Aplikasi User Interface Android Smartphone ....................................... 25
BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISIS ............................................................ 30
4.1. Pengujian Driver Motor........................................................................... 30
4.2. Pengujian jarak ketinggian meja dengan sensor SRF04 .......................... 31
4.3. Pengujian Kedataran Meja ...................................................................... 33
4.4. Pengujian beban dan kecepatan ulir pada meja ...................................... 35
4.5. Pengujian Sinkronisasi Smartphone dengan Modul Bluetooth ............... 38
4.5. Pengujian Aplikasi Android ................................................................... 39
4.5.1. Pengujian Mode Manual ....................................................... 40
4.5.2 Pengujian Mode Otomatis ..................................................... 41
4.6. Pengujian Smartphone Lain ................................................................. 42
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN..........................................................
44
5.1. Kesimpulan ...........................................................................................
44
5.2. Saran ...................................................................................................... 45
DAFTAR PUSTAKA ...........................................................................................
46
LAMPIRAN A ........................................................................................................48
LAMPIRAN B
............................................................................................... 51