EMBEDDED WEB SERVER DALAM MICROCONTROLLER SEBAGAI SISTEM KENDALI RUMAH.

SKRIPSI

Oleh :

DIDIK KRISDAYANTO

0534010018

JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS PEMBANNAN NASIONAL “VETERAN”

JAWA TIMUR

EMBEDDED WEB SERVER DALAM MICROCONTROLLER

UNTUK SISTEM KENDALI RUMAH

Di Susun Oleh

DIDIK KRISDAYANTO

NPM: 0534010018

Telah Disetujui Mengikuti Ujian Negara Lesan Gelombang II Tahun Akademik 2010/2011

Pembimbing Utama: Pembimbing Pendamping:

Basuki Rahmat, S.Si. MT

Achmad Junaidi, S.Kom

NPT: 36907 060 209 NPT: 37811 040 199

Mengetahui,

Ketua Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknik Industri

Universitas Pembangunan Nasional ”VETERAN” Jawa Timur

Basuki Rahmat, S.Si, MT

NPT: 36907 060 209

EMBEDDED WEB SERVER DALAM MICROCONTROLLER

UNTUK SISTEM KENDALI RUMAH

Di Susun Oleh

DIDIK KRISDAYANTO

NPM: 0534010018

Telah dipertahankan dihadapan dan diterima oleh tim penguji Tugas Akhir Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknologi Industri Universitas Pembangunan

Nasional “VETERAN” Jawa Timur pada tanggal 26 November 2010

Pembimbing, Tim Penguji,

1. 1.

Basuki Rahmat, S.Si, MT Basuki Rahmat, S.Si, MT NPT: 36907 060 209 NPT: 36907 060 209

2. 2.

Achmad Junaidi, S.Kom Guendra Kusuma W, S.Si. M. Kom NPT: 37811 040 199 NIDN: 07 220 37505

3.

Nita Yalina, S. Kom

NIDN: 07 080 28701 Mengetahui,

Dekan Fakultas Teknologi Industri

Universitas Pembangunan Nasional “VETERAN” Jawa Timur

Ir. Sutiyono, MT

NIP: 19600713 198703 1 001

Jl. Raya Rungkut Madya Gunung Anyar Telp. (031) 8706369 (Hunting). Fax. (031) 8706372 Surabaya 60294

KETERANGAN REVISI

Kami yang bertanda tangan di bawah ini menyatakan bahwa mahasiswa berikut :

Nama : DIDIK KRISDAYANTO

NPM : 0534010018

Jurusan : Teknik Informatika

Telah mengerjakan revisi / tidak ada revisi *) pra rencana (design) / skripsi ujian lisan gelombang II, TA 2010/2011 dengan judul :

” EMBEDDED WEB SERVER DALAM MICROCONTROLLER

UNTUK SISTEM KENDALI RUMAH”

Surabaya, November 2010 Dosen penguji yang memeriksa revisi

1) Basuki Rahmat, S.Si, MT

{ }

NPT: 36907 060 209

2) Guendra Kusuma Wardhana, S.Si. M. Kom

{ }

NIDN: 07 220 37505

3) Nita Yalina, S. Kom

{ }

NIDN: 07 080 28701

Mengetahui, Dosen Pembimbing

Dosen Pembimbing Utama

Basuki Rahmat, S.Si. MT NPT: 36907 060 209

Dosen Pembimbing Pendamping

Achmad Junaidi, S.Kom NPT: 37811 040 199

i

Dengan mengucapkan puja dan puji syukur atas kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan rahmat-Nya sehingga penulis bisa menyelesaikan Tugas Akhir ini yakni dengan mengambil judul “EMBEDDED WEB SERVER DALAM MICROCONTROLLER SEBAGAI SISTEM KENDALI RUMAH”.

Tujuan disusun Tugas Akhir ini adalah sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan program Strata Satu (S1) pada jurusan Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Industri, UPN “VETERAN” Jawa Timur.

Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini penulis menyadari telah banyak mendapatkan bantuan dari berbagai pihak, baik dari segi moril maupun materiil. Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Bapak Ir. Sutiyono, MT selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri

Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur Surabaya.

2. Bapak Basuki Rahmat, S.Si, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Informatika

Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur Surabaya tahun angkatan 2008-2009. Beliau ini sekaligus menjadi dosen pembimbing I penulis yang sangat penulis banggakan. Karena beliau, arahan dan motifasinya saat membimbing akhirnya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik.

3. Bapak Achmad Junaidi S. Kom selaku dosen pembimbing II di jurusan

Timur Surabaya yang telah memberikan arahan, bimbingan, serta motivasi sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

4. Bapak Nur Cahyo Wi, S.Kom, M. Kom selaku dosen wali yang selalu

memberi inspirasi bagi penulis.

5. Segenap dosen, karyawan dan admik di program studi Teknik Informatika

dan Fakultas Teknologi Industri.

6. Kedua orang tua tercinta dan seluruh keluarga besarku. Terimakasih atas doa dan kepercayaannya. Penulis hanya bisa membuktikan bahwa penulis bisa, dan apa yang penulis jalani tidaklah merugi.

7. Teman seperjuangan yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu. Inilah

perjuangan kita. Suka - duka dan lainnya merupakan warna dari hasil kita memperjuangkan skiripsi kita...dan hasilnya bisa kita rasakan sekarang “Alhamdulillah ya Allah”.

Penulis sebagai manusia biasa pasti mempunyai keterbatasan dan banyak sekali kekurangan, terutama dalam pembuatan laporan ini. Untuk itu penulis sangat membutuhkan kritik dan saran yang membangun dalam memperbaiki penulisan laporan ini.

Surabaya, November 2010

iv

Abstraksi ... i

Kata Pengantar ... ii

Daftar Isi ... iv

Daftar Gambar... viii

Daftar Tabel ...x

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ...1

1.2. Perumusan Masalah ...2

1.3. Batasan Masalah ...2

1.4. Tujuan Penelitian ...3

1.5. Manfaat Penelitian ...3

1.6. Metodologi Penelitian ...4

1.7. Sistematika Pembahasan ...5

BAB II LANDASAN TEORI 2.1. Pengenalan Hardware...7

2.2. Wiznet Wiz110sr Embedded Webserver ...7

2.2.1. Fitur Wiz110sr ...9

2.2.2. Wiz110sr Board ...9

2.3.1...K

onfigurasi Microcontroller ATMEGA32...13

2.3.2...D eskripsi Pin ...15

2.3.3...T imer...20

2.3.4...P eta Memory ATMEGA32...20

2.3.5...S RAM Data Memory...21

2.3.6...E EPROM Data Memory ...22

2.3.7...G enerator Clock...23

2.3.8...S erial Pada ATMEGA32 ...23

2.3.9...I nisialisai USART...24

2.4. Pengenalan Software ...25

2.5. Code Vision AVR...25

2.6. ISP Downloader ...28

2.7. Web Browser ...29

2.8. Sejarah Wireless...30

2.10. Media Wireless...35

2.11. Protocol ...38

2.12. Komponen Wireless LAN...38

BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM 3.1. Analisa Sistem...43

3.2. Kebutuhan Perangkat Keras...47

3.3. Kebutuhan Perangkat Lunak ...48

3.4. Kebutuhan Proses...49

3.5. Perancangan Perangkat Keras ...50

3.5.1. Wiznet Wiz110sr Embedded Webserver...50

3.5.2. ATMEGA32...53

3.5.3. Antar Muka Wiznet Wiz110sr Dengan ATMEGA32.55 3.5.4. Driver Lampu Led...56

3.5.5. Sensor Cahaya...57

3.5.6. Rangkaian Keseluruhan ...58

3.6. Perancangan Perangkat Lunak ...59

3.6.1. Desain Kontrol...61

3.6.2. Perancangan Antar Muka ...62

3.6.3. Desain arsitektur ...65

BAB IV IMPLEMENTASI 4.1. Sistem Pengontrol Listrik...67

4.1.1...A plikasi Simulasi Pengontrol Listrik ...67 4.1.2...P

rotocol HTTP...67 4.1.3...M

enu File ...69 4.1.4...M

enu Jadwal ...70 4.1.5...M

enu Kontrol ...71

BAB V UJICOBA DAN ANALISA

5.1. Ujicoba Program ...72 5.1.1. Pengujian Microcontroller ATMEGA32 ...73 5.1.2. Pengujian Wiznet Wiz110sr Embedded Web Server...74 5.1.3. Pengujian Form ...75 5.2. Analisa ...78

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN

6.1. Kesimpulan ...79 6.2. Saran...79

DAFTAR PUSTAKA ...80 LAMPIRAN

viii

Gambar 2.1. Wiznet Wiz110sr Embedded Web Server...8

Gambar 2.2. Blok Diagram ...10

Gambar 2.3. Blok Diagram Microcontroller ATMEGA32...11

Gambar 2.4. Pin-Pin ATMEGA32 Kemasan 40-pin ...14

Gambar 2.5. Peta Memory ATMEGA32 ...21

Gambar 2.6. Pengaturan SRAM ATMEGA32 ...22

Gambar 2.7. ISP Downloader ...28

Gambar 2.8. Driver ISP Downloader...29

Gambar 2.9. Diagram Skematik Wireless LAN...34

Gambar 2.10. Three Cell Repeater ...36

Gambar 2.11. Accest Point...39

Gambar 2.12. Jarinagan Extention Point...40

Gambar 2.13. Jangkauan Area Antena Omnidirectional ...41

Gambar 2.14. Jangkauan Antena Directional ...42

Gambar 3.1. Blok Diagram Sistem ...44

Gambar 3.2. Blok Diagram dari User ke Alat dan Proses Laporan ke User ...46

Gambar 3.3. Mode TCP Server...51

Gambar 3.4. Mode Client Server ...52

Gambar 3.5. Konfigurasi IP address Pada Wiznet WIZ110sr ...53

Gambar 3.6. Skema Rangkaian Mikrokontroller ATMEGA32 ...55

Gambar 3.7. Skema Rangkaian Interfacing ...56

Gambar 3.9. Skema Rangkaian Sensor Cahaya ...58

Gambar 3.10. Skema Rangkaian Sistem Kendali Rumah...59

Gambar 3.11. Flowchart Kerja Perangkat Lunak...60

Gambar 3.12. Desain Miniatur Rumah ...62

Gambar 3.13. Desain Form Login ...63

Gambar 3.14. Desain Form Kontrol dan Monitoring...64

Gambar 3.15. Desain Form Penjadwalan...65

Gambar 3.16. Desain Arsitektur...65

Gambar 4.1. Form Login...70

Gambar 4.2. Form Penjadwalan...70

Gambar 4.3. Form Kontrol...71

Gambar 5.1. Rangkaian Mekanik Sebelum Pengujian...72

Gambar 5.2. Konfigurasi Wiznet Wiz110sr Embedded Web Server...74

Gambar 5.3. Form Login Uji Coba ...75

Gambar 5.4. Form Jadwal Uji Coba ...75

Gambar 5.5. Form Monitoring Uji Coba ...76

Gambar 5.6. Form Kontrol Uji Coba ...77

x

Tabel 2.1. Spesifikasi Wiznet Wiz110sr Embedded Web Server...8

Tabel 2.2. Fungsi Khusus Port A ...16

Tabel 2.3. Fungsi Khusus Port B ...17

Tabel 2.4. Fungsi Khusus Port C ...18

Tabel 2.5. Fungsi Khusus Port D ...19

Tabel 4.1. Proses Komunikasi Antara Server dan Client... 68

Penyusun : Didik Krisdayanto

i ABSTRAKSI

Dalam era globalisasi semakin banyak perkembangan dalam dunia teknologi informasi salah satunya adalah konsep tentang smart home yang menawarkan berbagai kemudahan dalam mengontrol keadaan rumah terutama untuk mematikan lampu atau mematikan peralatan elektronik. Dalam kondisi ini seseorang ingin mempunyai alat untuk pengontrol rumah meskipun beberapa jauh dari rumahnya dan tidak lagi mengkhawatirkan rumah lagi sewaktu bepergian karena dapat mengontrol rumah dari jarak jauh dengan mudah, efisien, dan murah.

Pada sistem yang telah ada, perangkat listrik masih dikontrol secara manual sehingga sering lupa untuk mematikan lampu, hal ini menyebabkan pemakaian listrik tidak efisien. Untuk menyelesaikan masalah dalam pengontrolan listrik, yaitu membuat aplikasi yang dapat mengontrol listrik secara otomatis dengan metode penjadwalan dan bisa dikontrol dan dimonitoring secara langsung oleh user sehingga dapat mengetahui kondisi lampu yang dikontrol. Dimana jadwal disimpan pada memory mikrokontroller untuk menjadwalkan atau mengatur kapan listrik aktif dan kapan listrik padam sesuai kebutuhan. Sebagai pengontrol listrik dibutuhkan mikrokontroler ATMEGA32 yang telah diisi program menggunakan pemrograman CodeVision AVR C Compiler. Aplikasi ini juga memakai perangkat pendukung seperti wireless yang digunakan sebagai koneksi jaringan lokal dimana aplikasi ini akan diakses melalui web browser dalam handphone.

Dengan pengujian pada aplikasi yang telah dilakukan, didapatkan bahwa aplikasi ini mampu untuk mengontrol listrik dengan metode penjadwalan, bahkan pengontrolan listrik juga bisa diaktifkan secara langsung dengan menekan tombol dalam aplikasi yang digunakan sekaligus memonitoring kondisi lampu. Sehingga dapat disimpulkan bahwa aplikasi dapat berfungsi dengan baik dan keluarannya sesuai dengan apa yang diharapkan dan sesuai dengan tujuan awal penelitian dan perancangan aplikasi ini.

Kata Kunci : Pengontrol Listrik, Mikrokontroler ATMEGA32, Wireless, Web Browser dan handphone

1 

 

1.1 Latar Belakang.

Dengan semakin berkembangnya teknologi sekarang ini, sistem

pengendalian peralatan listrik pada rumah secara otomatis atau yang sering disebut smart home semakin banyak diminati dengan memanfaatkan suatu alat elektronika yaitu microcontroller. Microcontroller digunakan sebagai perangkat pendukung untuk sistem kendali rumah, sebagai contoh sistem kendali rumah dengan menggunakan SMS (short message service) dari mobile phone sebagai sistem kendalinya dan juga dengan menghubungkannya dengan komputer (PC) yang digunakan sebagai server.

Dengan mempelajari konsep diatas maka pengendalian perangkat listrik akan menjadi begitu mudah akan tetapi dalam proses penerapanannya ternyata tidak semudah penggunaannya di mulai dari cara mensetting sistem mikrokontroller dalam konfigurasi pin–pin dari mikrokotroller, sistem akses sampai perangkat–perangkat penunjang lainnya yang digunakan hingga tercipta suatu sistem yang dapat mengontrol perangkat–perangkat listrik hingga mempermudah dalam sistem pengendalian peralatan listrik.

Disini untuk mengurangi permasalahan yang telah diuraikan maka dibuat suatu sistem pengendali peralatan listrik pada rumah secara otomatis dengan metode penjadwalan. Dengan memanfaatkan web browser diharapkan akan mempermudah sistem pengendalian peralatan listrik. Web browser merupakan suatu aplikasi yang digunakan untuk menjelajahi dunia maya atau

   

internet dengan memanfaatkan web browser tercipta sebuah website yang dapat digunakan sebagai sistem pengontrol peralatan listrik. Saat ini web browser tidak hanya ada dalam laptop atau PC tetapi juga dalam handphone sehingga user dapat mengakses website sistem pengendalian listrik dengan menggunakan koneksi wireless. Kini hanya dengan browsing dari mobile phone yang kita gunakan, maka dapat mengendalikan lampu dan peralatan listrik di rumah.

1.2 Perumusan Masalah.

Berdasarkan latar belakang di atas, perumusan masalahnya adalah

sebagai berikut:

a. Bagaimana cara membuat antarmuka yang bisa mengkomunikasikan

embedded webserver dalam sistem mikrocontroller dengan linksys sehingga dapat diakses melalui web browser dengan menggunakan handphone dengan memanfaatkan koneksi wireless access point?

b. Bagaimana microcontroller bisa mempermudah dalam aplikasi sistem

pengontrol peralatan listrik yang akan dibuat?

1.3 Batasan Masalah.

Dalam melakukan penelitian ini, permasalahan dibatasi pada:

a. Aplikasi sistem pengontrol perangkat listrik yaitu lampu ini tidak

menggunakan data base dalam proses penyimpanan data jadwal karena keterbatasan memory dari mikorokontroller.

   

b. Penjadwalan perangkat listrik yaitu lampu akan langsung masuk dan

disimpan dalam memory microcontroller yaitu EEPROM 512 byte. Jadwal yang lama akan terhapus secara otomomatis dengan masuknya jadwal baru.

c. Jarak pengendalian bergantung pada wireless access point yang

digunakan disini menggunakan wireless access point dengan jarak 50 meter.

d. Form website akan terjadi perubahan dalam proses pengaksesan di

handphone karena perbedaan platform antara laptop / PC dengan handphone.

e. Handphone yang digunakan harus memiliki sistem koneksi wireless. f. Dalam simulasi ini sistem hanya bekerja pada jaringan lokal.

1.4 Tujuan Penelitian.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengembangkan sebuah

alat untuk sistem kendali listrik pada rumah dengan menggunakan WIZNET

WIZ110SR embedded webserver dalam mikrocontroller ATMEGA32

melalui koneksi wireless accest point yang dapat diakses melalui web browser handphone.

1.5 Manfaat Penelitian.

Manfaat dari penelitian ini adalah :

a. Meminimalisasikan penggunaan komputer ( PC ) sebagai server

   

b. Memanfaatkan teknologi ponsel terutama internet untuk membuka web

browser sehingga dapat mengendalikan sistem sesuai perintah.

c. Memberikan kemudahan kepada pengguna untuk mengakses dan

mengendalikan sistem kendali listrik pada rumah.

d. Meningkatkan kemampuan untuk sistem embedded web server dalam

microcontroller yang sangat berkembang pesat dewasa ini.

e. Memberikan alternatif sistem pengendali listrik dengan harga murah. f. Pengefektifan pemakaian listrik.

1.6 Metodologi Penelitian.

Langkah – langkah pengumpulan data sebagai dasar penyusunan

skripsi : 1. Analisa.

Menganalisa masalah-masalah yang akan disajikan dan mengumpulkan data atau informasi.

2. Studi Pustaka.

Mendapatkan semua teori-teori dasar yang dibutuhkan dalam memecahkan masalah yang merupakan sumber referensi bagi penulis dalam mengambil langkah pengamatan dan melengkapi data.

3. Observasi.

Observasi merupakan aktivitas melakukan pengamatan dan analisa terhadap kondisi sebenarnya di lapangan kemudian akan diberikan solusinya.

   

4. Perancangan Pembuatan.

Menggunakan teori-teori dasar perangkat lunak, dasar elektronika dan komputer menggunakan logika berpikir untuk menghasilkan aplikasi yang akan dibuat yang mampu menjalankan fungsi yang diinginkan untuk mencapai tujuan penelitian.

1.7 Sistematika Pembahasan.

Dalam penyusunan tugas akhir, sistematika pembahasan diatur dan

disusun dalam enam bab, dan tiap-tiap bab terdiri dari sub-sub bab. Untuk memberikan gambaran yang lebih jelas, maka diuraikan secara singkat mengenai materi dari bab-bab dalam penulisan tugas akhir ini sebagai berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini berisikan tentang latar belakang masalah, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan, manfaat, dan sistematika penulisan pembuatan tugas akhir ini.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Pada bab ini menjelaskan tentang teori-teori pemecahan masalah yang berhubungan dan digunakan untuk mendukung dalam pembuatan tugas akhir ini.

BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM

Bab ini dijelaskan tentang tata cara metode perancangan sistem yang digunakan untuk mengolah sumber data yang dibutuhkan sistem.

   

BAB IV IMPLEMENTASI SISTEM

Pada bab ini menjelaskan implementasi dari program yang telah dibuat meliputi lingkungan implementasi, implementasi proses dan implementasi antarmuka.

BAB V UJI COBA

Pada bab ini menjelaskan tentang pelaksanaan uji coba dari pelaksanaan uji coba dari program yang dibuat.

BAB VI PENUTUP

Bab ini berisi kesimpulan dan saran dari penulis untuk pengembangan sistem.

DAFTAR PUSTAKA

Pada bagian ini akan dipaparkan tentang sumber-sumber literatur yang digunakan dalam pembutan laporan tugas akhir ini.

LAMPIRAN

Pada bagian ini berisi tentang listing source code pada pembuatan aplikasi ini.

7   

Embedded webserver dalam microcontroller untuk sistem kendali rumah terdiri dari 2 bagian yaitu hardware dan software. Bagian hardware disini digunakan untuk mengendalikan perangkat elektronika yang akan dijadwalkan yaitu lampu, sedangkan untuk softwarenya digunakan untuk menvisualkan pengendalian sistem yang akan menjembatani user dalam melakukan penjadwalan peralatan yang akan dikontrol.

1. Pengenalan Hardware

Adapun hardware yang digunakan dalam perancangan sistem kendali rumah adalah WIZNET WIZ110SR embedded webserver dan microcontroller ATMEGA32.

2. Wiznet Wiz110sr Embedded Webserver

WIZ110SR adalah modul gateway yang mengkonversi RS-232 protokol ke protokol TCP / IP. Hal ini memungkinkan pengukuran jarak jauh, mengelola dan mengontrol perangkat melalui jaringan berbasis pada ethernet dan TCP / IP yang menghubungkan ke peralatan dengan RS-232 serial interface. Jadi, WIZ110SR merupakan konverter protokol yang mentransmisikan data yang dikirim oleh peralatan serial sebagai jenis data TCP / IP dan mengkonversi kembali TCP / IP data yang diterima melalui jaringan menjadi data serial untuk dikirim kembali ke peralatan.

Gambar 2.1 Wiznet WIZ110SR Embedded Webserver

Tabel 2.1 Spesifikasi Wiznet Wiz110SR Embedded Webserver

ITEM KETERANGAN

MCU 8051 compliant

(memiliki 62K internal Flash, 16K SRAM, 2K EEPROM)

TCP / IP (Ethernet PHY W5100 MAC & Embedded) Protocol TCP, UDP, IP, ARP, ICMP, MAC, DHCP, PPPoE, DNS Network

Interface

10/100 Mbps (Auto deteksi), RJ-45 Connector

Serial Interface RS232 (DB9)

Serial Signal TXD, RXD, RTS, CTS, GND Paritas: Tidak ada, Genap, Ganjil

Data Bits: 7,8

Flow Control: Tidak ada, RTS / CTS, Xon / XOFF Serial Parameter

Speed: sampai 230Kbps

Konsumsi Daya Dalam 180mA

Temperatur 0 C ~ 80 C (Operasi), -40 C ~ 85 C (Storage)

Kelembaban 10 ~ 90%

2.2.1 Fitur WIZ110SR

1. Koneksi langsung ke serial device

a. Menambahkan fungsi jaringan yang cukup dan cepat b. Menyediakan firmware kustomisasi

2. Stabilitas sistem dan reliabilitas dengan menggunakan W5100 Hardware Chip

3. Mendukung koneksi PPPoE

4. Mendukung serial konfigurasi dengan perintah sederhana dan mudah 5. Mendukung password untuk keamanan

6. Tool konfigurasi program

7. 10/100 ethernet interface dan maksimal 230Kbps serial interface 8. RoHS compliant

2.2.2 WIZ110SR Board

Diagram WIZ110SR adalah konverter protokol yang mentransmisikan data yang dikirim dengan alat serial untuk Ethernet dan mengkonversi ke TCP / IP data yang diterima melalui jaringan menjadi data serial untuk mengirimkan kembali ke peralatan. Ketika data diterima dari port serial, dikirim untuk W5100 oleh MCU. Jika data apapun

ditransmisikan dari Ethernet, diterima ke buffer internal W5100, dan dikirim ke port serial oleh MCU. MCU dalam modul kontrol data sesuai dengan nilai konfigurasi yang ditetapkan pengguna.

Gambar 2.2 Blok Diagram

3. Microcontroller ATMEGA32

AVR ATMEGA32 merupakan seri microcontroller CMOS 8-bit buatan Atmel, berbasis arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computer). Hampir semua instruksi dieksekusi dalam satu siklus clock. AVR mempunyai 32 register general-purpose, timer/counter fleksibel dengan mode compare, interrupt internal dan eksternal, serial UART, programmable Watchdog Timer, dan mode power saving, ADC dan PWM internal. AVR juga mempunyai In-System Programmable Flash on-chip yang mengijinkan memori program untuk diprogram ulang dalam system menggunakan hubungan serial SPI. ATMEGA32. ATMEGA32 mempunyai throughput mendekati 1 MIPS per MHz membuat disainer sistem untuk mengoptimasi konsumsi daya versus kecepatan proses.

Gambar 2.3 Blok Diagram Microcontroller ATMEGA32 (www.atmel.com, search: ATMEGA32.)

Beberapa keistimewaan dari AVR ATMEGA32 antara lain:

1. High – performance, low – power AVR® 8-bit Microcontroller 2. Advanced RISC Architecture

a. 130 Powerful Instructions – Most Single Clock Cycle Execution b. 32 x 8 General Purpose Fully Static Operation

c. Up to 16 MIPS Throughput at 16 MHz d. On – chip 2 – cycle Multiplier

3. Nonvolatile Program and Data Memories

a. 8K Bytes of In – System Self – Programmable Flash b. Optional Boot Code Section with Independent Lock Bits c. 512 Bytes EEPROM

d. 512 Bytes Internal SRAM

e. Programming Lock for Software Security 4. Peripheral Features

a. Two 8 – bit Timer/Counters with Separate Prescalers and Compare Mode

b. Two 8 – bit Timer/Counters with Separate Prescalers and Compare Modes

c. One 16 – bit Timer/Counter with Separate Prescaler, Compare Mode,

and Capture Mode

d. Real Time Counter with Separate Oscillator

e. Four PWM Channels

f. 8 – channel, 10 – bit ADC

h. Programmable Serial USART

5. Special Microcontroller Features

a. Power – on Reset and Programmable Brown – out Detection

b. Internal Calibrated RC Oscillator

c. External and Internal Interrupt Sources

d. Six Sleep Modes: Idle, ADC Noise Reduction, Power-save,

Powerdown, Standby and Extended Standby

6. I/O and Package

a. 32 Programmable I/O Lines

b. 40 – pin PDIP, 44 – lead TQFP, 44 – lead PLCC, and 44 – pad MLF

7. Operating Voltages

a. 2.7 – 5.5V for ATMEGA32L

b.4.5 – 5.5V for ATMEGA32

8. Speed Grades

a. 0 – 8 MHz untuk ATMEGA32L b. 0 – 16 MHz untuk ATMEGA32

2.3.1 Konfigurasi Microcontroller ATMEGA32

Pin-pin pada ATMEGA32 dengan kemasan 40-pin DIP (dual inline package) ditunjukkan oleh gambar. Guna memaksimalkan performa, AVR menggunakan arsitektur Harvard (dengan memori dan bus terpisah untuk program dan data).

Gambar 2.4 Pin-pin ATMEGA32 kemasan 40-pin

ATMEGA32 mempunyai empat buah port yang bernama PortA, PortB, PortC, dan PortD. Keempat port tersebut merupakan jalur bidirectional dengan pilihan internal pull-up. Tiap port mempunyai tiga buah register bit, yaitu DDxn, PORTxn, dan PINxn. Huruf ‘x’mewakili nama huruf dari port sedangkan huruf ‘n’ mewakili nomor bit. Bit DDxn terdapat pada I/O address DDRx, bit PORTxn terdapat pada I/O address PORTx, dan bit PINxn terdapat pada I/O address PINx. Bit DDxn dalam register DDRx (Data Direction Register) menentukan arah pin. Bila DDxn diset 1 maka Px berfungsi sebagai pin output. Bila DDxn diset 0 maka Px berfungsi sebagai pin input.Bila PORTxn diset 1 pada saat pin terkonfigurasi sebagai pin input, maka resistor pull-up akan diaktifkan. Untuk mematikan resistor pull-up, PORTxn harus diset 0 atau pin dikonfigurasi sebagai pin output. Pin port adalah tri-state setelah kondisi reset. Bila PORTxn diset 1 pada saat pin terkonfigurasi sebagai pin output

maka pin port akan berlogika 1. Dan bila PORTxn diset 0 pada saat pin terkonfigurasi sebagai pin output maka pin port akan berlogika 0. Saat mengubah kondisi port dari kondisi tri-state (DDxn=0, PORTxn=0) ke kondisi output high (DDxn=1, PORTxn=1) maka harus ada kondisi peralihan apakah itu kondisi pull-up enabled (DDxn=0, PORTxn=1) atau kondisi output low (DDxn=1, PORTxn=0). Biasanya, kondisi pull-up enabled dapat diterima sepenuhnya, selama lingkungan impedansi tinggi tidak memperhatikan perbedaan antara sebuah strong high driver dengan sebuah pull-up. Jika ini bukan suatu masalah, maka bit PUD pada register SFIOR dapat diset 1 untuk mematikan semua pull-up dalam semua port. Peralihan dari kondisi input dengan pull-up ke kondisi output low juga menimbulkan masalah yang sama. Kita harus menggunakan kondisi tri-state (DDxn=0, PORTxn=0) atau kondisi output high (DDxn=1, PORTxn=0) sebagai kondisi transisi.

2.3.2 Deskripsi Pin A. VCC

Tegangan suplai VCC digital. B. GND

Ground

C. Port A ( PA7..PA0 )

Port A berfungsi sebagai input analog ke A / D Converter. Port A juga berfungsi sebagai aku bi – directional 8 – bit / O port, jika A / D Converter tidak digunakan. Pin Port dapat memberikan internal

pull-up resistor (dipilih untuk setiap bit). Port output A buffer memiliki karakteristik drive simetris dengan kedua tenggelam tinggi dan kemampuan sumber. Ketika pin PA0 untuk PA7 digunakan sebagai masukan dan secara eksternal ditarik rendah, mereka akan sumber saat ini jika pull-up resistor internal diaktifkan. Port A pin yang tri – lain ketika kondisi reset menjadi aktif, bahkan jika jam tidak berjalan.

Tabel 2.2 Fungsi Khusus Port A

D. Port B ( PB7..PB0 )

Port B merupakan bi – directional I 8 – bit / O port dengan resistor pull – up internal (dipilih untuk masing-masing bit). Itu Port B memiliki karakteristik output buffer drive simetris dengan kedua tenggelam tinggi dan sumber kemampuan. Sebagai masukan, Port B pin yang ditarik rendah eksternal akan sumber arus jika pull-up Resistor diaktifkan. Port B pin yang tri – kondisi ketika reset menjadi aktif, bahkan jika jam tidak berjalan.

Tabel 2.3 Fungsi Khusus Port B

E. Port C ( PC7..PC0 )

Port C adalah yang saya bi – directional 8 – bit / O port dengan resistor pull-up internal (dipilih untuk setiap bit). Itu Port C buffer output memiliki karakteristik drive simetris dengan kedua tenggelam tinggi dan sumber kemampuan. Sebagai masukan, Port C pin yang ditarik rendah eksternal akan sumber arus jika pull – up Resistor diaktifkan. Port C pin yang tri – lain ketika kondisi reset menjadi aktif, bahkan jika jam tidak berjalan. Jika antarmuka JTAG diaktifkan, pull – up resistor pada pin PC5 (TDI), PC3 (TMS) dan PC2 (TCK) akan diaktifkan ulang bahkan jika terjadi.

Tabel 2.4 Fungsi Khusus Port C

F. Port D ( PD7..PD0 )

Port D adalah aku bi – directional 8 – bit / O port dengan resistor pull-up internal (dipilih untuk setiap bit). Itu Output buffer Port D memiliki karakteristik drive simetris dengan kedua tenggelam tinggi dan sumber kemampuan. Sebagai masukan, Port D pin yang ditarik rendah eksternal akan sumber arus jika pull-up Resistor diaktifkan. Pelabuhan pin D tri-lain ketika kondisi reset menjadi aktif, bahkan jika jam tidak berjalan.

Tabel 2.5 Fungsi Khusus Port D

G. RESET

Input Reset. Tingkat rendah pada pin ini lebih lama dari panjang pulsa minimum akan menghasilkan ulang, bahkan jika jam tidak berjalan. H. XTAL1

Masukan ke Osilator amplifier pembalik dan masukan untuk rangkaian operasi jam internal.

I. XTAL2

Output dari amplifier Osilator pembalik. J. AVCC

AVCC merupakan pin tegangan suplai untuk Port A dan A / D Converter. Perlu eksternal terhubung untuk VCC, bahkan jika ADC tidak digunakan. Jika digunakan ADC, harus terhubung dengan VCC melalui filter low-pass.

K. AREF

Aref adalah pin analog referensi bagi A / D Converter.

2.3.3 Timer

Timer/counter adalah fasilitas dari ATMEGA32 yang digunakan untuk perhitungan pewaktuan. Beberapa fasilitas chanel dari timer counter antara lain: counter channel tunggal, pengosongan data timer sesuai dengan data pembanding, bebas -glitch, tahap yang tepat Pulse Width Modulation (PWM), pembangkit frekuensi, event counter external. Untuk penempatan pin I/O telah di jelaskan pada bagian I/O di atas. CPU dapat diakses register I/O, termasuk dalam pin-pin I/O dan bit I/O. Device khusus register I/O dan lokasi bit terdaftar pada deskripsi timer/counter 8 bit.

2.3.4 Peta Memory ATMEGA32

ATMEGA32 memiliki 16K byte On – chip in – System Programmable Flash Memory untuk menyimpan program. Flash Memory diatur pada ukuran 8K x 16 bit karena semua intsruksi AVR adalah 19 – bit atau 32 – bit word. Flash Memory dapat diisi atau dihapus ± 10.000 kali

Gambar 2.5 Peta Memory ATMEGA32

2.3.5 SRAM Data Memory

1120 lokasi data memory digunakan sebagai alamat regisyter file, I / O memory dan data SRAM. 96 alamt lokasi yang pertama digunakan untuk alamat register file dan I / O memory, dan 1024 berikutnya digunakan untuk meletakkan alamat data dari SRAM. Ada lima cara pengalamata yang berbeda yaitu Direct, Indierct with displacement, Indirect with Pre – decrement, dan Indirect with Posth – Increment.

Pengalamatan Direct mencapai seluruh alamat data yang kosong. 32 register yang bekerja, 64 I / O register, dan 1024 bytes data semuanya dapat diakses melalui semua cara pengalamatan ini.

Gambar 2.6 Pengaturan SRAM ATMEGA32

2.3.6 EEPROM Data Memory

ATMEGA32 memiliki 512 byte memory data EEPROM. Mmeori ini diatur pada data space yang terpisah, dimana setiap byte – nya dapat ditulis atau dibaca. EEPROM memiliki ketahanan sebesar ± 100.000 kali proses penulisan atau penghapusan.

2.3.7 Generator Clock

Logic generator clock menghasilkan dasar clock untuk pengirim dan penerima. USART mendukung empat mode operasi clock: Normal Asynchronous, Double Speed Asynchronous mode Master Synchronous dan Slave Synchronous. Bit UMSEL pada USART control dan status register C (UCSRC) memilih antara operasi Asychronous dan Synchronous. Double speed (hanya pada mode Asynchronou ) dikontrol oleh U2X yang mana terdapat pada register UCSRA. Ketika mengunakan mode operasi synchronous (UMSEL = 1) dan data direction register untuk pin XCk (DDR_XCK) mengendalikan apakah sumber clock tersebut adalah internal (master mode) atau eksternal (slave mode) pin-pin XCK hanya akan aktif ketika menggunakan mode Synchronous.

2.3.8 Serial Pada ATMEGA32

Universal synchronous dan asynchronous pemancar dan penerima serial adalah suatu alat komunikasi serial sangat fleksibel. Jenis yang utama adalah :

a. Operasi full duplex (register penerima dan pengirim serial dapat berdiri sendiri)

b. Operasi Asychronous atau synchronous

c. Master atau slave mendapat clock dengan operasi synchronous d. Pembangkit baud rate dengan resolusi tinggi

e. Dukung frames serial dengan 5, 6, 7, 8 atau 9 Data bit dan 1 atau 2 Stop bit

f. Tahap odd atau even parity dan parity check didukung oleh hardware g. Pendeteksian data overrun

h. Pendeteksi framing error

i. Pemfilteran gangguan (noise) meliputi pendeteksian bit false start dan pendeteksian low pass filter digital

j. Tiga interrupt terdiri dari TX complete, TX data register empty dan RX complete.

k. Mode komunikasi multi-processor

l. Mode komunikasi double speed asynchronous

2.3.9 Inisialisasi USART

USART harus diinisialisasi sebelum komunikasi manapun dapat berlangsung. Proses inisialisasi normalnya terdiri dari pengesetan baud rate, penyetingan frame format dan pengaktifan pengirim atau penerima tergantung pada pemakaian. Untuk interrupt menjalankan operasi USART, global interrupt flag ( penanda ) sebaiknya dibersihkan ( dan interrupt global disable ) ketika inisialisasi dilakukan. Sebelum melakukan inisialisasi ulang dengan mengubah baud rate atau frame format, untuk meyakinkan bahwa tidak ada transmisi berkelanjutan sepanjang periode register yang diubah. Flag TXC dapat digunakan untuk mengecek bahwa pemancar telah melengkapi semua pengiriman, dan flag RXC dapat digunakan untuk mengecek bahwa tidak ada data yang tidak terbaca pada buffer penerima. Tercatat bahwa flag TXC harus dibersihkan sebelum tiap transmisi (sebelum UDR ditulisi) jika itu semua tujuan itu akan digunakan.

4. Pengenalan Software

Dalam perancangan sistem kendali rumah penulis menggunakan bahasa pemrograman C dengan menggunakan software CodeVisionAVR. dan untuk menanamkan software yang telah dibuat dalam bahasa pemograman pada mikrokontroler adalah ISP PGM Downloader. Dari program yang telah dibuat yaitu dari CodeVisionAVR akan ditanamkan dalam mikrokontroler ATMEGA32 dengan menggunakan ISP PGM Downloader tersebut. Sehingga sistem yang telah ditanamkan atau di download ke dalam mikrokontroller akan dapat melakukan perintah yang akan diinputkan oleh user.

5. Code Vision AVR

CodeVisionAVR merupakan sebuah cross-compiler C, Integrated Development Environtment (IDE), dan Automatic Program Generator yang didesain untuk mikrokontroler buatan Atmel seri AVR. CodeVisionAVR dapat dijalankan pada system operasi Windows 95, 98, Me, NT4, 2000, dan XP.

Cross-compiler C mampu menerjemahkan hampir semua perintah dari bahasa ANSI C, sejauh yang diijinkan oleh arsitektur dari AVR, dengan tambahan beberapa fitur untuk mengambil kelebihan khusus dari arsitektur AVR dan kebutuhan pada sistem embedded.

File object COFF hasil kompilasi dapat digunakan untuk keperluan debugging pada tingkatan C, dengan pengamatan variabel, menggunakan debugger Atmel AVR Studio.

IDE mempunyai fasilitas internal berupa software AVR Chip In-System Programmer yang memungkinkan Anda untuk melakukan transfer program kedalam chip mikrokontroler setelah sukses melakukan kompilasi/asembli secara otomatis. Software In-System Programmer didesain untuk bekerja dengan Atmel STK500/AVRISP/AVRProg, KandaSystems STK200+/300, Dontronics DT006, Vogel Elektronik VTEC-ISP, Futurlec JRAVR dan MicroTronics ATCPU/Mega2000 programmers / development boards.

Untuk keperluan debugging sistem embedded, yang menggunakan komunikasi serial, IDE mempunyai fasilitas internal berupa sebuah Terminal. Selain library standar C, CodeVisionAVR juga mempunyai library tertentu untuk:

a. Modul LCD alphanumeric b. Bus I2C dari Philips

c. Sensor Suhu LM75 dari National Semiconductor

d. Real-Time Clock: PCF8563, PCF8583 dari Philips, DS1302 dan DS1307 dari Maxim/Dallas Semiconductor

e. Protokol 1-Wire dari Maxim/Dallas Semiconductor

f. Sensor Suhu DS1820, DS18S20, dan DS18B20 dari Maxim/Dallas Semiconductor

g. Termometer/Termostat DS1621 dari Maxim/Dallas Semiconductor h. EEPROM DS2430 dan DS2433 dari Maxim/Dallas Semiconductor i. SPI

k. Delay

l. Konversi ke Kode Gray

CodeVisionAVR juga mempunyai Automatic Program Generator bernama CodeWizardAVR, yang mengujinkan Anda untuk menulis, dalam hitungan menit, semua instruksi yang diperlukan untuk membuat fungsi-fungsi berikut:

a. Set-up akses memori eksternal b. Identifikasi sumber reset untuk chip c. Inisialisasi port input/output

d. Inisialisasi interupsi eksternal e. Inisialisasi Timer/Counter f. Inisialisasi Watchdog-Timer

g. Inisialisasi UART (USART) dan komunikasi serial berbasis buffer yang digerakkan oleh interupsi

h. Inisialisasi Pembanding Analog i. Inisialisasi ADC

j. Inisialisasi Antarmuka SPI k. Inisialisasi Antarmuka Two-Wire l. Inisialisasi Antarmuka CAN

m. Inisialisasi Bus I2C, Sensor Suhu LM75, Thermometer/Thermostat DS1621 dan Real-Time Clock PCF8563, PCF8583, DS1302, dan DS1307

n. Inisialisasi Bus 1-Wire dan Sensor Suhu DS1820, DS18S20 o. Inisialisasi modul LCD

CodeVisionAVR merupakan hak cipta dari Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l.

6. ISP Downloader

ISP Downloader (in system programming) adalah sebuah software downloader yang digunakan untuk menanamkan software yang telah dibuat dalam bahasa pemograman pada mikrokontroler. Adapun penulis menggunakan bahasa pemograman Code Vision AVR, dari program yang menggunakan Code Vision AVR tersebut kemudian ditanamkan dalam mikrokontroler ATMEGA32 menggunakan ISP PGM (Asim,2009).

Sebelumnya ISP Downloader tersebut install kedalam sistem operasi komputer, kemudian ISP Downloader dijalankan dan mencari file yang dimaksud yaitu file yang telah dibuat sebelumnya Code Vision AVR. sebelumnya slot printer dalam komputer manfaatkan untuk penulisan kedalam mikrokontroler ATMEGA32, mikrokontroler tersebut diletakkan dalam sebuah driver yang berhubungan kekomputer melalui slot printer. Kemudian setelah file yang dimaksud ditemukan baru proses penulisan kedalam mikrokontroler.

Adapun dibawah ini adalah Gambar 2.15 ini merupakan driver ISP downloader yang menggunakan DB25 untuk menghubungkan dengan komputer, untuk penulis program kedalam mikrokontroler. Langkah - langkah yang digunakan yaitu buka file .HEX dan tekan tombol write untuk memprogram mikrokontroler dan mikrokontroler akan menerima program. Sebelum memprogram gunakan signature untuk mengetahui koneksi antara komputer dan mikrokontroler (Asim,2009).

 

Gambar 2.8 Driver ISP Downloader

2.7 Web Browser

Web Browser adalah Dikenal juga dengan istilah browser, atau peselancar, atau internet browser. Adalah suatu program komputer yang menyediakan fasilitas untuk membaca halaman web di suatu komputer. Dua program web browser yang cukup populer saat ini adalah Microsoft

Internet Explorer dan Netscape Navigator. Program browser pertama adalah Mosaic, yang merupakan suatu text browser, yang sekarang web browser telah berkembang ke dalam bentuk multimedia.

Web Hosting adalah Layanan untuk penempatan halaman-halaman web di internet di mesin komputer yang selalu terhubung dengan internet, umumnya layanan ini disediakan oleh penyelenggara jasa internet atau Internet Presence Provider.

Search engine disebut juga dengan mesin pencari, dimana sistem yang ada pada sistem tersebut diolah melalui satu atau sekelompok komputer yang berfungsi untuk melakukan pencarian data. Data yang ada pada mesin ini dikumpulkan oleh mereka melalui suatu metoda tertentu, dan diambil dari seluruh server yang dapat mereka akses. Jika dilakukan pencarian melalui search engine ini, maka pencarian yang dilakukan sebenarnya adalah pada database yang telah terkumpul di dalam mesin tersebut.

Contoh mesin pencari ini adalah Google, Yahoo, Altavista, SearchIndonesia,dll. "Search Engine : Tak Sekadar Mencari"

2.8 Sejarah Wireless

Pada akhir 1970-an IBM mengeluarkan hasil percobaan mereka dalam merancang WLAN dengan teknologi IR, perusahaan lain seperti Hewlett-Packard (HP) menguji WLAN dengan RF. Kedua perusahaan tersebut hanya mencapai data rate 100 Kbps. Karena tidak memenuhi standar IEEE 802 untuk LAN yaitu 1 Mbps maka produknya tidak

dipasarkan. Baru pada tahun 1985, (FCC) menetapkan pita Industrial, Scientific and Medical (ISM band) yaitu 902-928 MHz, 2400-2483.5 MHz dan 5725-5850 MHz yang bersifat tidak terlisensi, sehingga pengembangan WLAN secara komersial memasuki tahapan serius. Barulah pada tahun 1990 WLAN dapat dipasarkan dengan produk yang menggunakan teknik spread spectrum (SS) pada pita ISM, frekuensi terlisensi 18-19 GHz dan teknologi IR dengan data rate >1 Mbps.

Pada tahun 1997, sebuah lembaga independen bernama IEEE membuat spesifikasi / standar WLAN pertama yang diberi kode 802.11. Peralatan yang sesuai standar 802.11 dapat bekerja pada frekuensi 2,4GHz, dan kecepatan transfer data (throughput) teoritis maksimal 2Mbps.

Pada bulan Juli 1999, IEEE kembali mengeluarkan spesifikasi baru bernama 802.11b. Kecepatan transfer data teoritis maksimal yang dapat dicapai adalah 11 Mbps. Kecepatan tranfer data sebesar ini sebanding dengan Ethernet tradisional (IEEE 802.3 10Mbps atau 10Base-T). Peralatan yang menggunakan standar 802.11b juga bekerja pada frekuensi 2,4Ghz. Salah satu kekurangan peralatan wireless yang bekerja pada frekuensi ini adalah kemungkinan terjadinya interferensi dengan cordless phone, microwave oven, atau peralatan lain yang menggunakan gelombang radio pada frekuensi sama.

Pada saat hampir bersamaan, IEEE membuat spesifikasi 802.11a yang menggunakan teknik berbeda. Frekuensi yang digunakan 5Ghz, dan

mendukung kecepatan transfer data teoritis maksimal sampai 54Mbps. Gelombang radio yang dipancarkan oleh peralatan 802.11a relatif sukar menembus dinding atau penghalang lainnya. Jarak jangkau gelombang radio relatif lebih pendek dibandingkan 802.11b. Secara teknis, 802.11b tidak kompatibel dengan 802.11a. Namun saat ini cukup banyak pabrik hardware yang membuat peralatan yang mendukung kedua standar tersebut.

Pada tahun 2002, IEEE membuat spesifikasi baru yang dapat menggabungkan kelebihan 802.11b dan 802.11a. Spesifikasi yang diberi kode 802.11g ini bekerja pada frekuensi 2,4Ghz dengan kecepatan transfer data teoritis maksimal 54Mbps. Peralatan 802.11g kompatibel dengan 802.11b, sehingga dapat saling dipertukarkan. Misalkan saja sebuah komputer yang menggunakan kartu jaringan 802.11g dapat memanfaatkan access point 802.11b, dan sebaliknya.

Pada tahun 2006, 802.11n dikembangkan dengan menggabungkan teknologi 802.11b, 802.11g. Teknologi yang diusung dikenal dengan istilah MIMO (Multiple Input Multiple Output) merupakan teknologi Wi-Fi terbaru. MIMO dibuat berdasarkan spesifikasi Pre-802.11n. Kata ”Pre-” menyatakan “Prestandard versions of 802.11n”. MIMO menawarkan peningkatan throughput, keunggulan reabilitas, dan peningkatan jumlah klien yg terkoneksi. Daya tembus MIMO terhadap penghalang lebih baik, selain itu jangkauannya lebih luas sehingga Anda dapat menempatkan laptop atau klien Wi-Fi sesuka hati. Access Point MIMO dapat

menjangkau berbagai perlatan Wi-Fi yg ada disetiap sudut ruangan. Secara teknis MIMO lebih unggul dibandingkan saudara tuanya 802.11a/b/g. Access Point MIMO dapat mengenali gelombang radio yang dipancarkan oleh adapter Wi-Fi 802.11a/b/g. MIMO mendukung kompatibilitas mundur dengan 802.11 a/b/g. Peralatan Wi-Fi MIMO dapat menghasilkan kecepatan transfer data sebesar 108Mbps.

2.9 Wireless

Wireless merupakan teknologi yang bertujuan untuk menggantikan kabel yang menghubungkan terminal komputer dengan jaringan, dengan begitu computer dapat berpindah dengan bebas dan tetap dapat berkomunikasi dalam jaringan dengan kecepatan transmisi yang memadai. Wireless LAN distandarisasi oleh IEEE dengan kode 802.II b yang bertujuan untuk menyamakan semua teknologi nirkabel yang digunakan dibidang computer dan untuk menjamin interoperabilitas antara semua product –product yang menggunakan standar ini.

LAN (Local Area Network) yang biasa kita kenal merupakan suatu jaringan yang menghubungkan (interkoneksi) suatu komunitas Data Terminal Equipment (DTE) yang ditempatkan dalam suatu lokasi (gedung atau grup). Umumnya menggunakan media transmisi berupa kabel baik kabel twisted pair maupun coaxial, biasa juga disebut dengan wired LAN.

Di samping itu ada LAN yang dikembangkan dengan menggunakan medium gelombang radio atau cahaya. Keuntungannya

adalah biaya instalasi yang lebih murah dibandingkan dengan wired LAN, karena tidak dibutuhkan instalasi kabel yang terlalu besar khususnya untuk sub lokasi/sub grup yang agak jauh. Pertimbangan kedua adalah karena wireless LAN ini cocok untuk unit-unit DTE yang portabel dan bersifat mobil.

Diagram skematik dari dua aplikasi pada wireless LAN dapat diperhatikan pada gambar di bawah ini :

PA U PD PD PD PD PD PD PD PD server radius 50-100m

portabel to fixed

network

portable to portable network radius 10-20m PC PA U PC PC PC I. infrastructure II.Ad hoc fixed wire replacement

Gambar 2.9 Diagram Skematik Wireless LAN

Dari gambar dapat kita amati ilustrasi dari dua aplikasi wireless LAN. 1. Infrastructure wireless LAN

Pada aplikasi ini, untuk mengakses suatu server adalah dengan menghubungkannya ke suatu wired LAN , di mana suatu intermediate device yang dikenal sebagai Portable Access unit (PAU) digunakan. Typical-nya daerah cakupan PAU berkisar antara 50 hingga 100 m. 2. Ad hoc wireless LAN

Pada Ad hoc wireless LAN suatu kumpulan komputer portabel berkomunikasi satu dengan yang lainnya untuk membentuk self-contained LAN.

2.10 Media Wireless

Ada dua jenis media yang biasa digunakan untuk wireless LAN, yaitu : gelombang radio dan sinyal optis infra merah.

1. Media Radio

Gelombang radio telah secara meluas banyak dipakai untuk berbagai aplikasi (seperti TV, telepon selular, dls). Keunggulannya adalah karena gelombang radio dapat merambat menembus objek seperti dinding dan pintu.

a. Path loss

Semua receiver radio didesain untuk beroperasi pada SNR (perbandingan antara daya signal dengan daya noise) yang telah ditentukan. Biaya yang harus dikeluarkan dalam mengembangkan wireless LAN ini lebih banyak pada interface radio yang sanggup menjamin SNR yang tinggi. Faktor-faktor yang mempengaruhi SNR adalah noise receiver yang merupakan fungsi dari temperatur

ambient dan bandwidth dari sinyal yang diterima. Daya sinyal juga merupakan fungsi dari jarak antara pemancar dan penerima. Kesemua faktor ini membentuk suatu path loss channel radio untuk sistem wireless LAN.

b. Interferensi Channel yang berdekatan

Karena menggunakan prinsip pemancaran gelombang radio, maka untuk transmiter yang memiliki frekuensi yang sama dan berada di satu gedung atau ruang yang berdekatan dapat mengalami interferensi satu dengan yang lainnya. Untuk sistem Ad hoc, channel yang berdekatan dapat disetup dengan frekuensi yang berbeda sebagai isolator, sementara untuk sistem infrastructure dapat diterapkan three cell repeater yang masing-masing sel yang berdekatan (3 sel) memiliki frekuensi berbeda dengan pola pengulangan. f2 f3 f1 f2 f1 f3 f2 f1 f3 f2 f1 f1 f2

three cell adjacent frequency

Gambar 2.10 Three CellRepeater

Sinyal radio, seperti halnya sinyal optic dipengaruhi oleh multipath; yaitu peristiwa di mana suatu ketika receiver menerima multiple signal yang berasal dari transmitter yang sama, yang masing-masing sinyalnya diikuti oleh path yang berbeda di antara receiver dan transmitter. Hal ini dikenal dengan multipath dispersion yang dapat menimbulkan intersymbol interference (ISI). 2. Media Inframerah

Inframerah memiliki frekuensi yang jauh lebih tinggi dari pada gelombang radio, yaitu di atas 1014 Hz. Inframerah yang digunakan umumnya dinyatakan dalam panjang gelombang (biasanya dalam nanometer) bukan dalam frekuensi. Inframerah yang biasa digunakan adalah yang memiliki panjang gelombang 800 nm dan 1300nm. Keuntungan menggunakan inframerah dibandingkan dengan gelombang radio adalah tidak diperlukan regulasi yang sulit dalam penggunaannya. Untuk mereduksi efek noise pada sinyal infra merah, digunakan bandpass filter.

a. Device inframerah

Untuk aplikasi wireless LAN, mode operasional yang digunakan adalah untuk memodulasi intensitas output inframerah dari emitter dengan menggunakan sinyal yang termodulasi secara elektris. Variasi intensitas sinyal inframerah yang diterima oleh detektor kemudian dikonversi menjadi sinyal elektris yang ekuivalen. Mode operasi ini dikenal dengan Intensity Modulation with Direct Detection (IMDD).

b. Topologi

Link inframerah dapat digunakan sebagai salah satu dari dua mode : point to point dan diffuse. Dalam mode point to point, emiter diarahkan langsung pada detektor (photodiode). Mode operasi ini memberikan wireless link yang baik di antara dua bagian equipment, misalnya untuk meng-enable-kan komputer portabel untuk mendownload file ke komputer lain.

 

2.11 Protocol

Berbagai standard protokol untuk LAN, yang mendeskripsikan layer fisik dan link dalam konteks model referensi ISO diberikan oleh IEEE 802. Standar ini menentukan keluarga protokol yang masing-masing berhubungan dengan suatu metode MAC (Methode Access Control). Ada tiga stndar MAC bersama dengan spesifikasi media fisik dicantumkan dalam dokumen standard ISO :

1. IEEE 802.3 : CSMA/CD bus 2. IEEE 802.4 : Token bus 3. IEEE 802.5 : Token ring 4. IEEE 802.11: Wireless

2.12 Komponen Wireless LAN

Wireless LAN memiliki beberapa komponen penting yang tidak bisa terpisahkan sebagai suatu sarana koneksi jaringan yang terhubung ke seluruh pengguna dalam area disekitarnya.

Pada WLAN, alat untuk mentransmisikan data disebut dengan Access Point dan terhubung dengan jaringan LAN melalui kabel. Fungsi dari AP adalah mengirim dan menerima data, sebagai buffer data antara WLAN dengan Wired LAN, mengkonversi sinyal frekuensi radio (RF) menjadi sinyal digital yang akan disalukan melalui kabel atau disalurkan keperangkat WLAN yang lain dengan dikonversi ulang menjadi sinyal frekuensi radio. Satu AP dapat melayani sejumlah user sampai 30 user. Karena dengan semakin banyaknya user yang terhubung ke AP maka kecepatan yang diperoleh tiap user juga akan semakin berkurang. Ini beberapa contoh produk AP dari beberapa vendor.

Gambar 2.11 Access Point b. Extension Point

Untuk mengatasi berbagai problem khusus dalam topologi jaringan, designer dapat menambahkan extension point untuk memperluas cakupan jaringan. Extension point hanya berfungsi layaknya repeater untuk client di tempat yang lebih jauh. Syarat agar antara akses point bisa berkomunikasi satu dengan yang lain, yaitu setting channel di masing-masing AP harus sama. Selain itu SSID

(Service Set Identifier) yang digunakan juga harus sama. Dalam praktek dilapangan biasanya untuk aplikasi extension point hendaknya dilakukan dengan menggunakan merk AP yang sama.

Gambar 2.12 Jaringan Extension Point

c. Antena

Antena merupakan alat untuk mentransformasikan sinyal radio yang merambat pada sebuah konduktor menjadi gelombang elektromagnetik yang merambat diudara. Antena memiliki sifat resonansi, sehingga antena akan beroperasi pada daerah tertentu. Ada beberapa tipe antena yang dapat mendukung implementasi WLAN, yaitu :

Yaitu jenis antena yang memiliki pola pancaran sinyal kesegala arah dengan daya yang sama. Untuk menghasilkan cakupan area yang luas, gain dari antena omni directional harus memfokuskan dayanya secara horizontal (mendatar), dengan mengabaikan pola pemancaran ke atas dan kebawah, sehingga antena dapat diletakkan ditengah-tengah base station. Dengan demikian keuntungan dari antena jenis ini adalah dapat melayani jumlah pengguna yang lebih banyak. Namun, kesulitannya adalah pada pengalokasian frekuensi untuk setiap sel agar tidak terjadi interferensi

Gambar 2.13 Jangkauan area Antena omnidirectional 2. Antena directional

Yaitu antena yang mempunyai pola pemancaran sinyal dengan satu arah tertentu. Antena ini idealnya digunakan sebagai penghubung antar gedung atau untuk daerah yang mempunyai konfigurasi cakupan area yang kecil seperti pada lorong-lorong yang panjang.

43   

3.1 Analisis Sistem.

Didalam sistem pengendalian rumah ini diperlukan adanya suatu sistem yang dapat menangani pengendalian lampu, sehingga nantinya diharapkan tidak lagi menekan saklar untuk menyalakan atau mematikan lampu, melalui sistem penjadwalan sebagai pengendalian perangkat. Oleh karena itu diperlukan suatu sistem pengendali rumah untuk memudahkan mengefisiensikan penghuni rumah dan dapat tersajikan dengan lebih sistematis serta tidak memerlukan waktu yang lama untuk pengendalian tersebut. Maka penghuni rumah dapat dengan cepat mengakses sistem dengan mudah dengan melalui ponsel dengan membuka web browser yang diteruskan kepada sistem.

Pada sistem ini terdapat beberapa input, proses, dan output, yang merupakan rangkaian dari sistem pengendalian rumah. Dimana pada sistem input data dari sistem ini nantinya berupa perintah langsung atau penjadwalan yang diaksek melalui web browser dari ponsel user yang dikirimkan embedded webserver. Dari seluruh rangkaian proses ini nantinya akan dihasilkan suatu outputan berupa sinyal yang dikeluarkan oleh sistem dimana melalui proses dari mikrokontroler untuk menyalakan atau mematikan lampu.

Kriteria desain terbagi dalam 2 bagian yaitu desain perangkat keras dan perangkat lunak.

a. Perangkat keras yang dibuat harus dapat melakukan komunikasi data antara microcontroller dengan handphone (HP), microcontroller dengan lampu dan microcontroller dengan embedded web server.

b. Perangkat lunak yang dibuat harus mampu melakukan pembacaan atau

pengiriman data dari HP dan embedded web server. Data diproses untuk menjalankan I/O yang terhubung dengan lampu sehingga lampu dapat terkontrol sesuai dengan yang diinginkan.

Secara keseluruhan desain sistem ditunjukkan pada gambar 3.1

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem

Lynksis Wireless

- G

ATMEGA32 Embedded Web

Server / Wiznet

Hand Phone (HP) Perangkat

Serial

Sensor

Cahaya Lampu

LAN

Ethernet I/O

Blok diagram diatas menunjukkan desain sistem di mulai dari pembacaan sensor cahay yang terhubung ke ADC microcontroller, data ADC yang menunjukkan kondisi lampu dalam keadaan menyala atau padam. Kondisi tersebut akan dikirimkan ketika ada permintaan dari web browser melalui wiznet embedded web server. Dengan begitu client yang melakukan permintaan dapat mengetahui kondisi saat itu dan dapat menentukan kontrol selanjutnya dengan melakukan kontrol dari browser.

Keberhasilan dari proses interface ditentukan kemampuan komunikasi LAN (Local Area Network) antara ethernet pada Wiznet embeded web server.

Pada sistem nantinya terdapat proses yang paling utama yaitu penerimaan perintah langsung atau penjadwalan perangkat yang diakses dari web dan diteruskan kepada mikrokontroler ATMEGA32 dengan penghubung RS232 yang nantinya akan menyalakan atau mematikan lampu. Setelah alat dieksekusi baru alat akan mengembalikan kepada mikrokontroler untuk memberi laporan kepada user bahwa lampu tersebut dalam dalam kondisi menyala atau tidak. Berikut adalah data flow diagram dari sistem pengendalian rumah, pada Gambar 3.1 dijelaskan bagaimana aliran data proses sebelum dan sesudah melalui mikrokontroler yaitu sebagai berikut:

Gambar 3.2 Proses Data dari User ke Alat dan Proses Laporan ke User

Keterangan dari gambar diatas:

User mengirimkan perintah langsung atau data jadwal dari ponsel melalui web browser yang akan diterima oleh Wiznet 110SR yang dihubungkan melalui komunikasi serial RS232 dengan Mikrokontroler tipe ATMEGA32, dimana mikrokontroler sudah diisi program untuk mematikan dan menyalakan lampu, dihubungkan dengan beberapa peralatan listrik kemudian lampu akan menyala dan mati sesuai jadwal yang diinputkan oleh user. Laporan apakah lampu sudah

mati atau nyala kembali melalui komunikasi RS232 yang menghubungkan ATMEGA32 dengan Wiznet 110SR memberikan laporan melalui web browser pada ponsel user.

Sistem ini merancang dan membuat perangkat kontrol serta monitor terhadap peralatan lengan robot dengan menggunakan media Personal Computer (PC) dan internet. Sedangkan untuk mengakses embedded web server digunakan microcontroller ATmega 128.

3.2 Kebutuhan Perangkat Keras

Untuk membuat sistem ini diperlukan beberapa hardware diantaranya sebagai berikut:

a. Handphone

Dalam hal ini digunakan ponsel yang berfungsi sebagai User untuk pengiriman perintah langsung ataupun penjadwalan sebagai pengendali sistem.

b. Miniatur Rumah dan Peralatan Elektronik.

Untuk obyek pengontrol penulis merancang sebuah miniatur rumah yang terbuat dari plastik mika transparan.

c. Wiznet Wiz 110 SR Embedded Webserver

Alat ini digunakan untuk meminimalisasikan perangkat keras yaitui komputer yang dipakai untuk server, alat ini merupakan pengganti komputer sebagai server.

d. Mikrokontroler ATMEGA32

Sebagai pengontrol sistem untuk mematikan dan menyalakan lampu. e. Lampu

Agar dapat menyala digunakan media lampu led yang nantinya dapat menerangi tiap–tiap ruangan miniatur rumah yang telah dirancang sebelumnya dan lampu led ini juga sebagai pengganti nyala ataupun matinya peralatan elektronik.

f. Catu Daya

Dalam sistem nantinya digunakan adaptor 5V yang digunakan untuk mikrokontroler.

3.3 Kebutuhan Perangkat Lunak

Software yang digunakan dalam embedded webserver dalam mikrokontroler sebagai sistem kendali rumah adalah sebagai berikut:

a. CodeVisionAVR 1.25.8

Sebuah software yang digunakan untuk merancang program yang nantinya akan digunakan untuk mengontrol sistem dengan menggunakan ponsel user.

b. ISP Downloader

ISP Downloader adalah sebuah software downloader yang digunakan untuk menanamkan software yang telah dibuat dalam bahasa pemograman pada mikrokontroler ATMEGA32.

3.4 Kebutuhan Proses

Analisis kebutuhan proses dapat didefinisikan sebagai pengumpulan data proses-proses yang terjadi pada sistem yang akan dibangun. Pada deskripsi sistem yang akan dibangun diatas maka dapat diambil kesimpulan bahwa proses-proses yang akan dilakukan pada sistem.

a. Proses input berupa pengiriman perintah dari web browser

Untuk memperoleh data output dari suatu sistem maka diperlukan adanya data yang masuk. Data yang masuk pada sistem kendali rumah ini adalah melalui web browser dari ponsel user kepada Wiznet Wiz 110SR yang nantinya akan dilanjutkan kedalam sistem utama.

b. Proses kontrol utama

Proses ini berfungsi mengolah data yang masuk melalui Wiznet Wiz 110SR kemudian dihubungkan oleh RS232 ke mikrokontroler ATMEGA32 yang nantinya akan diolah yang nantinya dijadikan eksekutor alat pada sistem yaitu lampu led.

c. Proses eksekusi alat

Setelah kedua proses diatas sudah dilalui maka proses selanjutnya yaitu proses eksekusi lampu menyala ataupun mematikannya.

d. Proses laporan

Dimana dalam proses ini adalah proses terakhir dari sistem yaitu laporan dari alat kendali kemudian memberikan sinyal pada sistem untuk dijadikan laporan kepada ponsel user melalui web browser.

3.5 Perancangan Perangkat Keras

Pada perancangan perangkat keras ini, akan ada penjelasan proses tentang Wiznet Wiz 110SR, mikrokontroler, RS232, driver lampu LED, sensor cahaya dan diagram blok-blok yang dibuat.

3.5.1. WIZNET WIZ110SR EMBEDDED WEB SERVER

Wiznet WIZ110SR adalah type yang akan digunakan dalam Embeded web server. Fungsinya sebagai konverter protokol pengiriman data dengan serial ke Ethernet dan merubah kembali data yang diterima TCP/IP melalui jaringan ke dalam bentuk serial data untuk dikirimkan kembali ke device. Ketika data diterima dari port serial, maka akan dikirim ke W110 oleh microcontroller. Jika data dikirim dari ethernet, ini akan diterima ke dalam internal W110 dan mengirim ke port serial menggunakan microcontroller ATmega 32. microcontroller ATmega 32 sebgai module kontrol data menurut konfigurasi nilai sesuai keinginan user.

Klien, Server dan Campuran adalah mode untuk memilih metode komunikasi yang berbasis pada TCP. TCP merupakan protokol untuk membuat koneksi sebelum komunikasi data, tetapi UDP hanya proses komunikasi data tanpa pembentukan sambungan. Mode Jaringan WIZ110SR dapat dibagi menjadi TCP Server, TCP Client dan modus Campuran sesuai dengan metode koneksi yang dibangun. Pada modus server TCP, WIZ110SR beroperasi sebagai server pada proses koneksi, dan menunggu sambungan dari

klien. WIZ110SR beroperasi sebagai klien pada Client mode TCP pada proses koneksi, mencoba untuk menyambung ke server, Äôs IP dan Port, mode campuran mendukung kedua server dan klien.

TCP modus server dapat berguna ketika pusat pemantauan mencoba untuk menyambung ke perangkat ( dimana WIZ110SR terinstal ) untuk memeriksa status atau memberikan perintah. Dalam WIZ110SR waktu normal adalah status menunggu, dan jika ada permintaan sambungan (SYN) dari pusat pemantauan, sambungan dibuat establish, dan komunikasi data diproses (Data Transaksi). Akhirnya koneksi ditutup (FIN). Untuk mengoperasikan modus ini, IP Lokal, Subnet, Gateway Alamat dan Nomor Port lokal harus dikonfigurasi terlebih dahulu.

Gambar 3.3 Mode TCP Server

TCP Client Jika WIZ110SR TCP ditetapkan sebagai Klien, akan mencoba untuk melakukan koneksi ke server. Untuk mengoperasikan modus ini, IP Lokal, Subnet, Gateway Address, Server IP, dan nomor port Server harus ditetapkan. Jika server IP memiliki nama domain, DNS menggunakan

fungsi. Dalam modus Klien TCP, WIZ110SR aktif dapat membuat sambungan TCP ke komputer host saat daya diberikan.

Gambar 3.4 Mode TCP Client

Dalam mode campuran ini, biasanya WIZ110SR beroperasi sebagai TCP Server dan menunggu permintaan koneksi dari rekan. Namun, jika WIZ110SR menerima data dari perangkat serial sebelum sambungan dibuat, berubah ke modus klien dan mengirimkan data ke IP server. Oleh karena itu, pada mode campuran, modus server dioperasikan sebelum modus klien. Sebagai seperti modus Server TCP, modus Campuran ini berguna untuk kasus yang pusat pemantauan mencoba untuk menyambung ke perangkat serial (di mana WIZ110SR digunakan) untuk memeriksa status perangkat. Selain itu, jika keadaan darurat terjadi pada perangkat serial, modul akan berubah ke mode Client untuk membuat sambungan ke server dan memberikan status darurat dari perangkat.

Gambar 3.5 Konfigurasi IP address pada Wiznet Wiz110SR

3.5.2. ATMEGA32

Pada perancangan ini Generasi internal clock digunakan untuk mode– mode operasi master asynchronous dan synchronous. Register USART baud rate (UBRR) dan down-counter dikoneksikan kepada fungsinya sebagai programmable prescaler atau pembangkit baud rate. Down-counter, dijalankan pada sistem clock ( fosc), dibebani dengan nilai UBRR setiap counter telah dihitung mundur ke nol atau ketika register UBRRL ditulisi.

Clock dibangkitkan setiap counter mencapai nol. Clock ini adalah pembangkit baud rate clock output (fosc/( UBBR+1)). Pemancar membagi baud rete generator clock output dengan 2, 8, atau 16 cara tergantung pada mode. Pembangkit output baud rate

digunakan secara langsung oleh penerima clock dan unit-unit pelindung data. Unit-unit recovery menggunakan suatu mesin status yang menggunakan 2, 8, atau 16 cara yang tergantung pada cara menyimpan status dari UMSEL, bit-bit U2X dan DDR_XCK.

Eksternal clock digunakan untuk operasi mode slave synchronous. Eksternal clock masuk dari pin XCK dicontohkan oleh suatu daftar sinkronisasi register untuk memperkecil kesempatan meta-stabilitas. Keluaran dari sinkronisasi register kemudian harus menerobos detector tepi sebelum digunakan oleh pengirim dan penerima. Proses ini mengenalkan dua period delay clock CPU dan oleh karena itu maksimal frekuensi clock XCK eksternal dibatasi oleh persamaan sebagai berikut

Fxck < fosc/4

Gambar 3.6 Skema Rangkaian Mikrokontroller ATMEGA32

3.5.3. Antar Muka Wiznet Wiz 110SR Dengan ATMEGA32

Perancangan ini menggunakan Rangkaian interfacing yang digunakan terdiri dari IC RS232, beberapa kapasitor dan port serial. Rangkaian ini digunakan untuk komunikasi antara Wiznet 110SR ke mikrokontroller, dimana tiap-tiap perangkat memiliki protocol sistem yang berbeda-beda. Wiznet 110SR akan mengirim (transmit) data yang akan diterima oleh IC RS232. Untuk menghubungkan Wiznet 110SR dengan rangkaian interfacing RS232 adalah dengan menggunakan Port serial. Untuk memaksimalkan kerja

dari RS232, pada rangkaian terdapat kapasitor-kapasitor yang berfungsi meminimalkan Noise dari sumber tegangan.

Gambar 3.7 Skema Rangkaian Interfacing

3.5.4. Driver Lampu LED

Pada rancangan ini bagian saklar untuk menyalakan dan mematikan lampu menggunakan relay. Keuntungan relay adalah biaya pembuatan relatif lebih murah daripada Driver triac. Kerugian relay adalah ada kontak mekanik sehingga menimbulkan percikan bunga api.

Jenis relay yang dipilih adalah seri 351 yang mempunyai arus maksimal 1 A dan tegangan maksimal 220 V. Untuk menyulut relay

digunakan transistor BC618 sebagai saklar untuk melewatkan negatif dari mikrokontroler.

Gambar 3.8 Skema Rangkaian Driver Lampu LED

3.5.5. Sensor Cahaya

Sensor cahaya pada rancangan ini difungsikan untuk mendeteksi keadaan lampu apakah sedang menyala atau padam. Sensor cahaya yang digunakan adalah LDR yang mempunyai sensivitas cukup baik terhadap perubahan intensitas cahaya. Nilai resistansi LDR akan sangat besar sampai ratusan kilo ohm saat gelap dan berubah menjadi hanya beberapa puluh saja saat terang.

Untuk mendapatkan keluaran dari sensor berupa tegangan level TTL yang stabil maka ditambahkan dengan rangkaian pengkondisi sinyal.

Rangkaian ini berupa komparator menggunakan IC PC817, yang berkerja dengan arus yang rendah dan didesain dengan tegangan kerja yang beragam, dari standard ±15V dapat diubah ke ± 5V.

Gambar 3.9 Skema Rangkaian Sensor Cahaya

3.5.6. Rangkaian Keseluruhan

Rangkaian keseluruhan dari rangkaian yang sebelumnya yang telah dirancang yaitu rangkaian ATMEGA32, rangkaian interfacing, rangkaian lampu LED, rangkaian sensor cahaya. Selain itu terdapat rangkaian catu daya yang berfungsi untuk menyuplai daya listrik ke dalam rangkaian mikrokontroller.

Gambar 3.10 Skema Rangkaian Sistem Kendali Rumah

3.6 Perencanaan Perangkat Lunak

Pada perancangan perangkat lunak ini, akan ada penjelasan dari diagram alir (flowchart) desain kontrol dan perancangan interface yang kemudian dilakukan pembuatan program.

  Gambar 3.11 Flowchart Kerja Perangkat Lunak

Dari flowchart diatas dapat dijelaskan bahwa dalam sistem kerja perangkat lunak dari sistem kendali rumah adalah sebagai berikut untuk mengakses web, user harus memasukkan alamt IP address yang telah di settenh terlebih dahulu dalam Wiznet Wiz110sr Embedded Webserver kemudian user akan memasukkan username dan password sebagai sistem

akses untuk dapat mengendalikan peralatan listrik. Jika telah sukses user akan masuk dalam sistem control dan monitoring yang dapat mengontrol secara langsung peralatan listrik sekaligus memonitoring apakah kondisi perangkat listrik yaitu lampu sesuai dengan yang diinginkan, kemudian jika user ingin melakukan penjadwalan maka user akan msuk dalam area penjadwalan jadwal perangkat listrik tersebut akan masuk ke dalam memori mikrokontroller yang selanjutnya akan dilakukan eksekusi jadwal.

3.6.1 Desain Kontrol

Pengontrol hardware yang dalam hal ini adalah sebuah rancangan sistem kendali rumah dilakukan menggunakan mikrokontroler yang pada intinya menggunakan Web sebagai pengontrol utamanya. Pada desain board yang dibuat konektor port sebagai input dan output untuk sistem yang telah dirancang. Pada mikrokontroler port 1, port 2, port 3, port 4, port 5, port 6, port 7, port 8 sebagai output untuk menyalakan lampu. Sebagai power untuk mikrokontroller penulis menggunakan adaptor 5 Volt. Setiap port pada mikro kontroler mempunyai 8 pin yang mempunyai fungsi berbeda-beda. Pin ke-1 dan pin ke-2 sebagai ground (-) dan vcc (+), sedangkan sisa pin yang lain (8 pin lainnya) sebagai output.

R1 R2 R3

R3 R5 R6

Gambar 3.12 Desain Miniatur Rumah

3.6.2 Perancangan Antarmuka

Perancangan antarmuka merupakan perancangan halaman aplikasi yang berinteraksi langsung antara user dan sistem. Aplikasi menampilkan perancangan antarmuka untuk user, dimana yang disebut user disini adalah yang hanya menempati atau tinggal dalam rumah tersebut. Form login merupakan form yang digunakan sebagai sistem keamanan web, dimana penghuni rumah akan memiliki username dan password sabagi sistem akses untuk mengendalikan perangkat listrik rumah, adalah sebagai berikut :

Gambar 3.13 Desain Form Login Login

Password Username

Masukkan Username dan Password

a. Form Control dan Monitoring

Dalam form control dan monitoring terdapat simulasi lampu dari setiap ruangan yang akan menunjukkan bahwa lampu tersebut dalam kondisi menyala atau mati. Jika lampu dalam kondisi menyala maka simulasi akan menyala hijau dan jika lampu dalam kondisi mati, simulasi akan menyala merah. Selain itu dalam form ini terdapat sistem control secara lansung, untuk meyalakan atau mematikan lampu tanpa melalui proses penjadwalan terlebih dahulu serta dapat juga dipilih lampu mana yang terkontrol secara langsung atau lampu mana yang ikut sstem panjadwalan. Dan form ini juga terdapat tombol jadwal, jika user ingin melakukan penjadwalan maka user tinggal memilih tombol jadwal yang sudah tersedia maka akan langsung masuk ke dalam form penjadwalan.

Sistem Kontrol Monitoring Lampu Ruangan

Jadwal Kontrol Log Out

Monitoring

R1 R2 R3

R4 R5 R6

Kontrol

1 4 Jadwal

2 5 On 3 6 Off

Gambar 3.14 Desain Form Control dan Monitoring

b. Form Penjadwalan

Dalam form ini penjadwalan diinputkan satu persatu sesuai ruang, hari dan jam yang diinginkan, Karena keterbatasan memori dari mikrokontroller itu sendiri form ini hanya menyimpan jadwal terakhir yang diinputkan sehingga jadwal bisa berubah–ubah setiap harinya. Dan juga form ini juga terdapat tombol control untuk kembali ke form control dan monitoring serta loq out untuk keluar.

Sistem Kontrol Monitoring Lampu Ruangan

Jadwal Kontrol Log Out

Ruang 1 Ruang 1

Ruang 2 Hari Jam

Ruang 3 Senin s / d

Ruang 4 Selasa s / d

Ruang 5 Rabu s / d

Ruang 6 Kamis s / d

Jum’at s / d

Sabtu s / d

Minggu s / d

Gambar 3.15 Desain Form Penjadwalan 3.6.3. Desain Arsitektur

Arsitektur mikrokontroller ini akan menjelaskan tentang susunan cara kerja yang mengatur sistem dari mikrokontroller tersebut. Struktur ini yang mengatur penginisialisaian yang diproses semenjak pengguna melakukan inputan sampai mendapatkan output. Dan struktur tersebut yaitu:

Gambar 3.16 Desain Arsitektur

A

p

p

li

c

a

ti

o

n

s

ADC U SART

T im e r / Count e r

Polic y Eve nt s

Dari desain arsitektur diatas terdapat beberapa struktur yang membentuk metode ini :

1. Adanya konfigurasi port dimana port–port tersebut akan digunakan unutk menentukan pembagian kaki–kaki dari mikokontroller ATMEGA32.

2. Setelah port sudah terkonfigurasi maka sistem akan membuttuhkan

inisialisai timercounter yang digunakan sebagai sistem penjadwalan yang akan dibuat dengan penyamaan waktu.

3. Sistem yang akan dibuat harus menginisialisai USART disini terbagi menjadi beberapa bagian lagi yang merupakan bagian dari sistem register mikrokontroller tersebut.

4. ADC merupakan analog digital converter yang digunakan sebagai

BAB IV

IMPLEMENTASI SISTEM

4.1 Sistem Pengontrol Listrik

Sistem pengontrol listrik ini pada dasarnya terdiri dari dua bagian utama. pertama software sebagai pengolah data jadwal dan sebgai pengirim data ke mikrokontroler. Kedua hardware mikrokontroler ATMEGA32 yang berfungsi untuk menyalakan dan mematikan lampu.

4.1.1 Aplikasi Simulasi Pengontrol Listrik

Software program pengontrol listrik ini terdiri dari beberapa form yang yang saling mendukung agar dapat mengolah data jadwal dengan baik. Untuk lebih jelasnya tiap-tiap form akan dijelaskan pad sub-sub bab di bawah ini.

4.1.2 Protcol HTTP

Protocol HTTP terakhir dengan versi 1.1 Secara sederhana disimpulkan bahwa prosedur komunikasi HTTP dalam urutan sebagai berikut:

a. Client memberikan "HTTP request", kemudian b. Server membalas dengan "HTTP response".

Sebuah request atau response terdiri atas: [1] header dan [2] body. 1. Header dapat terdiri atas satu atau beberapa sub header yang

masing-masing berupa satu baris string. Header diakhiri dengan satu baris

kosong yang sekaligus menjadi tanda bahwa baris berikutnya akan menjadi body dari request atau response. Dalam header request harus ada satu baris header.

2. Body terdiri dari banyak baris tanpa ketentuan hingga koneksi diputuskan oleh server atau telah ditentukan panjang body yang akan dikirim dengan perintah Content-Length.

Proses komunikasi antara server dan client dapat dilihat Dengan menggunakan wireshark ke server dengan port http, ditunjukkan pada table 4.1

Tabel 4.1 Proses Komunikasi antara Server dan Client

Pelaku Dikirimkan

Client

GET /hello.htm HTTP/1.1 Accept-Language: en-us Host: 10.10.10.33 Connection: Keep-Alive Server

HTTP/1.1 200 OK

Date: Mon, 10 Apr 2000 17:23:29 GMT Connection: close Content-Type: text/html Content-Length: 92 <html><head> <title>Hello, world!</title> </head> <body> Hello, world! </body></html> Atmega 32

printf("HTTP/1.1 200 OK"); putchar(13);putchar(10);

printf("Content-Type: text/html"); putchar(13);putchar(10);

printf("Content-Length: 92 "); putchar(13);putchar(10);

putchar(13); putchar(10); printf("<html><head>"); putchar(13);putchar(10);

printf("<title>Hello,world!</title>"); putchar(13);putchar(10);

printf("</head>"); putchar(13);putchar(10); printf("<body>"); putchar(13);putchar(10); printf("Hello,world!"); putchar(13);putchar(10); printf("</body></html>"); putchar(13);putchar(10);

Pada table 4.1 di tunjukkan cara pengambilan dan pengiriman data dari dan ke embedded web server. Ketika ada permintaan suatu halamn web ke microcontroller oleh user, maka melalui wiznet data TCP akan di terjemahkan kedalam data serial seperti yang ditunjukan pada tabel 4.1 pada baris client. Microcontroller akan mengirimkan balasan berupa data serial seperti yang ditunjukkan pada baris server pada table 4.1 untuk pengiriman secara serial ke wiznet, digunakan perintah printf() seperti yang ditunjukkan pada baris atmega 32 pada table 4.1 data serial akan diubah ke data TCP oleh wiznet agar dapat dibaca oleh browser yang digunakan oleh user.

4.1.3 Menu File

Form ini berguna untuk mengidentifikasikan operator yang akan masuk ke dalam program. Dalam memasukkan nama operator dan kata sandi harus benar agar operator bisa masuk dalam program. Jika salah

memasukkan nama operator dan kata sandi, system tidak bisa mengakses program.

Gambar 4.1 Form Login

4.1.4 Menu Jadwal

Form jadwal adalah form dimana operator masuk ke program aplikasi simulasi pengontrol listrik. Fungsi utama dari form ini adalah sebagai tempat monitoring jadwal ruang yaitu mengetahui jam aktif dan jam padam yang telah dijadwalkan.

4.1.5 Menu Kontrol

Form control adalah dimana operator dapat memonitoring ruang mana yang nyala dan ruang yang padam. Dalam form ini terdapat system yang dapat mengontrol secara langsung ruang yang ingin di aktifkan atau di padamkan atau juga ruangan mana yang mengikuti jadwal.

Gambar 4.3 Form Menu Kontrol

5.1. Ujicoba Program

Setelah langkah – langkah pada bab sebelumnya yaitu sistem yang dibangun telah selesai, maka harus dilakukan serangkaian ujicoba data tersebut. Hal ini bertujuan untuk melihat sampai dimana sistem yang dihasilkan, apakah berjalan sesuai dengan yang direncanakan. Dari hasil pengujian alat kemudian dilakukan Analisis tentang unjuk kerja alat yang telah dibuat. Adapun rangkaian ujicoba seperti dibawah ini:

a. Pengujian mikrokontroler ATMEGA32

b. Pengujian Wiznet Wiz Embedded Webserver

c. Pengujian form

d. Pengujian sistem keseluruhan

Gambar 5.1 Rangkaian Mekanik Sebelum Pengujian

72   

5.1.3. Pengujian Form

Pada pengujian ini user tinggal mengklik pada ponsel yaitu lampu mana saja yang akan dikendalikan. Setelah diklik maka perintah akan dikirim melalui sinyal wifi kepada sistem.

Gambar 5.3 Form Login Uji Coba

Sebelum user melakukan pengontrollan pada lampu di haruskan terlebih dahulu untuk login dengan mengisi username dan password yang benar sebagai system keamanaan.

76   

yang masing – masing ruang di setting dengan kurun waktu 7 hari mulai hari senin sampai minggu. Jadwal yang telah di inputkan dalam mikrokontroller disimpan dalam memori mikro itu sendiri sehingga user hanya bisa melihat jadwal terakhir yang diinputkan karena jadwal sebelumnya akan terhapus secara otomatis jika jadwal yang baru diinputkan.

Gambar 5.5 Form Monitoring Uji Coba

Dalam form ini terdapat layar bergambar denah ruangan sekaligus sebagai tempat monitoring ruangan mana yang lampunya telah manyala dan ruangan mana yang lampunya padam. Dalam rangkaian mekaniknya user memakai ensor cahaya sebagai peangkat pendukung untuk mengetahui konsisi lampau yang dikontrol secara angsung maupun dalam sistem penjadwalan, sehinnga akan lebih memudahkan dalam system pengontrollan.

Gambar 5.6 Form Kontrol Uji Coba

Form ini control memiliki 2 fungsi seperti pada gambar 5.3 dalam form ini juga terdapat layar utntuk mengontrol secara langsung perangkat lampu dengan menggunakan 3 tombol yaitu:

a. Tombol Jadwal.

Tombol jadwal digunakan untuk memilih lampu mana yang mengikuti system penjadwalan yang telah diiputkan oleh user.

b. Tombol On.

Tombol ini digunakan untuk menyalakan secara langsug lampu yang ingin digunakan oleh user tanpa harus mengikuti system penjadwalan.

c. Tombol Off.

Tombol ini tidak jauh berbeda dengan tombol on yaitu digunakan untuk mematikan lampu secara langsung tanpa harus mengikuti system penjadwalan.

78   

Gambar 5.7 Rangkaian Mekanik Setelah Pengujian

5.2. Analisis

Dari hasil pengujian sistem diketahui bahwa sistem dapat menerima perintah dan direspon dengan benar.

Peletakan LDR dan pengaturan kepekaan sensor sangat berpengaruh pada kerja sensor cahaya sehingga mempengaruhi kebenaran kondisi dalam sistem monitoring saat perintah dijalankan dibandingkan dengan kondisi sebenarnya. Respon dari sensor cahaya untuk mendapatkan kondisi yang stabil juga membutuhkan waktu beberapa saat sehingga perlu diberikan delay yang cukup pada program sebelum pendeteksian status lampu.

6.1. Kesimpulan

Setelah melakukan Analisis, perancangan, implementasi dan ujicoba aplikasi simulasi pengontrol listrik, maka diperoleh kesimpulan sebagai berikut:

1. Interface aplikasi dibuat dari code HTML yang memanfaatkan web

browser sehingga dapat diakses melalui handphone yang mudah dimengerti dan dipahami oleh user.

2. Aplikasi ini dapat mempermudah system pengendalian peralatan listrik

karena user dapat langsung memonitoring melalui website yang telah dibuat apakah kondisi lampu dalam keadaan menyala atau mati

6.2. Saran

Untuk pengembangan lebih lanjut, ada beberapa hal yang harus diperhatikan, yaitu:

1. Diharapkan aplikasi ini dapat digunakan untuk pengontrollan peralatan

listrik dalam skala yang lebih besar tidak hanya lampu saja.

2. Sistem saat ini hanya diakses secara local diharapkan untuk

pengembangannya bisa di akses secara online.

3. Untuk mengembangkan lebih lanjut dari sistem kendali rumah ini dapat

DAFTAR PUSTAKA

1. Atmel, 2009, “Datasheet Product”, pada www.atmel.com

2. Atmel,2010, ”Datasheet AVR ATMega16”, pada www.atmel.com

3. Spesifikasi HTML standar ( HTML 4.01 ), http://www.w3.org/TR/html4.htm

4. Purbo, Onno. Infrastruktur Wireless Internet. Yogyakarta: Andi Yogyakarta,

2003

5. Yahya. Local Area Network Tanpa Kabel. Elektro Indonesia. Juni 1998.

<http://wwwelektro indonesia.com/elektro/komp13.html>

6. Microcontroller Data Book, San Jose, Atmel Corporation,.1995. pada

www.atmel.com

7. www.atmel.com.Datasheet AVR ATMega16

8. WIZ110SR User’s Manual (Version 2.0), http://www.wiznet.co.kr

9. HyperText Transport Protocol ( HTTP ),