PENGENDALIAN MINIATUR INSTALASI LISTRIK MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ARDUINO MEGA TERINTEGRASI HMI (HUMAN MACHINE INTERFACE).
Sodri ,2013
Pengendalian Miniatur Instalasi listrik menggunakan mikro kontrolelr arduind mega terintegrasi HMI (Human Machine Interface)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
TUGAS AKHIR
PENGENDALIAN MINIATUR INSTALASI LISTRIK
MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ARDUINO MEGA
TERINTEGRASI HMI (HUMAN MACHINE INTERFACE)
Oleh : Sodri (1000837)
D3 TEKNIK ELEKTRO
JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO
FALKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN
UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA
(2)
Sodri ,2013
Pengendalian Miniatur Instalasi listrik menggunakan mikro kontrolelr arduind mega terintegrasi HMI (Human Machine Interface)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
PENGENDALIAN MINIATUR
INSTALASI LISTRIK MENGGUNAKAN
MIKROKONTROLER ARDUINO MEGA
TERINTEGRASI HMI
(HUMAN
MACHINE INTERFACE)
Oleh Sodri
Sebuah proyek akhir yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Ahli Madia pada Fakultas Pendidikan Teknologi dan Kejuruan
© Sodri 2013
Universitas Pendidikan Indonesia September 2012
Hak Cipta dilindungi undang-undang.
Proyek Akhir ini tidak boleh diperbanyak seluruhya atau sebagian, dengan dicetak ulang, difoto kopi, atau cara lainnya tanpa ijin dari penulis.
(3)
Sodri ,2013
Pengendalian Miniatur Instalasi listrik menggunakan mikro kontrolelr arduind mega terintegrasi HMI (Human Machine Interface)
(4)
Sodri ,2013
Pengendalian Miniatur Instalasi listrik menggunakan mikro kontrolelr arduind mega terintegrasi HMI (Human Machine Interface)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
PENGENDALIAN MINIATUR INSTALASI LISTRIK MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ARDUINO MEGA TERINTEGRASI HMI
(HUMAN MACHINEINTERFACE)
OLEH SODRI (1000837)
ABSTRAK
Sekarang ini kemajuan teknologi berkembang sangat pesat dalam segala bidang, yang semakin memudahkan pekerjaan manusia. Untuk itu dalam sebuah sistem pengendalian dibutuhkan kendali dari jarak jauh agar manusia yang mengendalikan tidak perlu langsung mendatangi tempat alat yang dikendalikan tersebut. Dalam pembuatan tugas akhir ini, sistem terintegrasi dengan HMI
(Human Machine Interface) sebagai tampilan antar muka antara manusia dengan
mesin, yang dapat dikendalikan dari jarak dengan ponsel Android melalui jaringan internet. Komponen utama dari sistem pengendalian ini ialah Mikrokontroler Arduino Mega, karena mudah dalam hal memprogram dan dalam hal berkomunikasi, serta harga dari perangkat ini terbilang cukup murah dibanding dengan perangkat pengendali. Arduino Mega dapat mengendalikan miniatur instalssi listrik dengan menggunakan driver relay yang terhubung dengan relay kendali yang ada pada instalasi.
Kata Kunci: Mikrokontroler Arduino Mega ADK, HMI (Human Machine
(5)
Sodri ,2013
Pengendalian Miniatur Instalasi listrik menggunakan mikro kontrolelr arduind mega terintegrasi HMI (Human Machine Interface)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
MINIATURE CONTROL ELECTRICAL INSTALLATION USING ARDUINO MEGA MICROCONTROLLER INTEGRATED HMI (HUMAN MACHINE
INTERFACE)
SODRI (1000837)
ABSTRACT
The advances in technology now growing very rapidly in all areas, which further facilitate the work of man. For that in a control system takes control of the remote control so that people who do not need to go to where the controlled device. In this final project, the system is integrated with HMI (Human Machine Interface) as the display interface between man and machine, which can be controlled from distance with Android phones melalaui internet network. The main component of this control system is microcontroller Arduino Mega, because it is easy in terms of programming and in terms of communication, as well as the price of this device is quite cheap compared to the control device. Arduino Mega to control a miniature electric instalssi using a relay driver that is connected with that of the control relay installation.
Keywords: Microcontroller Arduino Mega ADK, HMI (Human Machine
(6)
Sodri ,2013
Pengendalian Miniatur Instalasi listrik menggunakan mikro kontrolelr arduind mega terintegrasi HMI (Human Machine Interface)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... Error! Bookmark not defined. KATA PENGANTAR ... Error! Bookmark not defined. DAFTAR isi ... vi DAFTAR GAMBAR ... viii DAFTAR TABEL ... ix BAB I ... Error! Bookmark not defined. PENDAHULUAN ... Error! Bookmark not defined. 1.1. Latar Belakang ... Error! Bookmark not defined. 1.2. Rumusan Masalah ... Error! Bookmark not defined. 1.3. Pembatasan Masalah ... Error! Bookmark not defined. 1.4. Tujuan Perancangan ... Error! Bookmark not defined. 1.5. Metodologi Peracangan ... Error! Bookmark not defined. 1.6. Sistematika Penulisan ... Error! Bookmark not defined. BAB II ... Error! Bookmark not defined. LANDASAN TEORI ... Error! Bookmark not defined. 2.1. Pengertian HMI (Human Machne Interface) ... Error! Bookmark not
defined.
2.2. Pengenalan Mikrokontroler ... Error! Bookmark not defined. 2.3. Mengenal Mikrokontroler Arduino ... Error! Bookmark not defined. 2.3.1. Jenis – jenis Arduino ... Error! Bookmark not defined. 2.3.1.1 ARDUINO Uno ... Error! Bookmark not defined. 2.3.1.3. Arduino Mega ... Error! Bookmark not defined. 2.3.1.4. Arduino Fio ... Error! Bookmark not defined. 2.3.2. Komponen Arduino ... Error! Bookmark not defined. 2.3.3. Software Arduino ... Error! Bookmark not defined. 2.4. Visul Basic ... Error! Bookmark not defined. 2.5 Konsep Sistem Terintegrasi ... Error! Bookmark not defined. 3.1 Perancangan ... Error! Bookmark not defined. 3.1.1 Tujuan Perancangan ... Error! Bookmark not defined.
(7)
Sodri ,2013
Pengendalian Miniatur Instalasi listrik menggunakan mikro kontrolelr arduind mega terintegrasi HMI (Human Machine Interface)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
3.2 Diagram Blok Rancangan Sistem HMI (Human MachineInterface) ... Error!
Bookmark not defined.
3.3 Perancangan Sistem HMI (Human Machine Interface) ....Error! Bookmark
not defined.
3.3.1.2 Pengawatan Relay 12 VDC ... Error! Bookmark not defined. 3.3.1.2 Rangkaian Driver Relay ... Error! Bookmark not defined. 3.3.1.3 Pemasangan Kamera Webcame ... Error! Bookmark not defined. 3.3.2 Perancangan Perangkat Lunak ... Error! Bookmark not defined. 3.3.2.1 Penghubungan Mikrokontroler Arduino dengan PC/laptop .. Error!
Bookmark not defined.
3.3.2.2 Pembuatan Program Arduino Mega ... Error! Bookmark not
defined.
3.3.2.3 Pembuatan software HMI (Human Machine Inteface) ... Error!
Bookmark not defined.
3.3.2.4 Penggunaan Software TeamViewer ... Error! Bookmark not
defined.
BAB IV ... Error! Bookmark not defined. HASIL DAN PEMBAHASAN ... Error! Bookmark not defined. 4.1 Pengujian Nyala dan Mati Lampu... Error! Bookmark not defined.
4.1.1 Pengujian menyalakan dan mematikan lampu langsung dari saklar ... Error! Bookmark not defined. 4.1.2 Pengujian menyalakan dan mematikan lampu melalui software HMI yang mengirim kode ASCII ... Error! Bookmark not defined. 4.2 Pengukuran Dan Pengujian Driver Relay .... Error! Bookmark not defined. 4.3 Pengujian inisialisasi input data dan pengukuran tegangan output
Mikrokontroler. ... Error! Bookmark not defined. 4.5 Kesimpulan Pengujian ... Error! Bookmark not defined. BAB V ... Error! Bookmark not defined. KESIMPULAN DAN SARAN ... Error! Bookmark not defined. 5.1 Kesimpulan ... Error! Bookmark not defined. 5.2 Saran ... Error! Bookmark not defined. DAFTAR PUSTAKA ... Error! Bookmark not defined.
(8)
Sodri ,2013
Pengendalian Miniatur Instalasi listrik menggunakan mikro kontrolelr arduind mega terintegrasi HMI (Human Machine Interface)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Arduino Uno ... Error! Bookmark not defined. Gambar 2.3 Arduino Mega ... Error! Bookmark not defined. Gambar 2.4 Arduino fio ... Error! Bookmark not defined. Gambar 2.7 bagian bagian Mikrokontroler Atmmega 328 .. Error! Bookmark not
defined.
Gambar 2.8 IDE Arduino ... Error! Bookmark not defined. Gambar 2.9 tampilan Interface software Visual Basic ... Error! Bookmark not
defined.
(sumber: www.wikipedia.com) ... Error! Bookmark not defined. Gambar 3.1 Diagram blok rancangan sistem HMI Error! Bookmark not defined. Gambar 3.2 Pengawatan relay dengan saklar tukar ... Error! Bookmark not
defined.
Gambar 3.3 pengawatan relay dengan KKB ... Error! Bookmark not defined. Gambar 3.4 Pengawatan relay 12 VDC dengan saklar lampu dan KKB ... Error!
Bookmark not defined.
Gambar 3.5 rangkaian driver relay ... Error! Bookmark not defined. Gambar 3.6 Kamera webcame yang dipasang motor servo . Error! Bookmark not
defined.
Gambar 3.7 flow chart program Arduino Mega .... Error! Bookmark not defined. Gambar 3.8 flow chart program Visual Basic ... Error! Bookmark not defined. Gambar 3.9 tampilan software HMI ... Error! Bookmark not defined.
(9)
Sodri ,2013
Pengendalian Miniatur Instalasi listrik menggunakan mikro kontrolelr arduind mega terintegrasi HMI (Human Machine Interface)
(10)
Sodri ,2013
Pengendalian Miniatur Instalasi listrik menggunakan mikro kontrolelr arduind mega terintegrasi HMI (Human Machine Interface)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 daftar kode ASCII ... Error! Bookmark not defined. Tabel 4.2 pengujian menyalakan dan mematkan lampu melalui softwaer yang mengirim kode ASCII ... Error! Bookmark not defined. Tabel 4.3 pengukuran driver relay ... Error! Bookmark not defined. Tabel 4.5 pengujian inisialisai input data dan pengukuran tegangan output
(11)
Sodri ,2013
Pengendalian Miniatur Instalasi listrik menggunakan mikro kontrolelr arduind mega terintegrasi HMI (Human Machine Interface)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Sistem monitoring dan kontrol merupakan salah satu bentuk pengendalian terhadap suatu plant. Sistem ini banyak digunkan dalam penerapannya pada sektor dunia industri. Hal tersebut dilakukan untuk mengetahui kinerja dari suatu
plant. Dewasa ini, telah banyak software yang dapat digunakan untuk melakukan
sistem monitoring dan kontrol yang kemudian disebut sebagai HMI (Human
Machine Interface). Pada HMI ini ditampilkan visualisasi dari plant yang
sesungguhnya untuk menampilkan kenerja dari plant itu sendiri. Tujuannya dari pelaksanaan sistem ini agar dapat dilakukan fungsi monitoring dan kontrol tanpa harus langsung melihat ke plant di lapangan.
Perkembangan teknologi dibidang pengontrolan dewasa ini, memungkinkan manusia untuk menciptakan sistem HMI untuk memonitoring suatu plant. Salah satu teknologi yang paling banyak digunakan dan sebagai hardware pendukung sistem HMI adalah PLC (Programmable Logic Controller), namun harga untuk membuat suatu sistem HMI masih dibutuhkan dana yang terbilang cukup mahal, untuk mendapatkan perangkat software dan hardware pendukungnya.
Maka dalam tugas akhir ini akan dicoba untuk membuat sebuah sistem HMI dari sebuah sistem plant yang telah dibuat sebelumnya. Sistem HMI akan dibuat dengan biaya yang murah karena tidak menggunakan PLC sebagai hardware pendukungnya, meliankan menggunakan Mikrokontroler Arduino Mega ADK yang dimodifikasi layaknya seperti PLC, untuk software pendukungnya
(12)
2
menggunakan Visual Basic 2010 dan didesain menyerupai sistem plant yang telah dibuat sebelumnya
1.2. Rumusan Masalah
Perumusan masalah pada tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
1.Bagaimana Mikrokontroler Arduino Mega dapat mengendalikan miniatur instalsi listrik
2.Bagaimana menghubungkan Mikrokontroler Arduino dengan PC/laptop. 3.Bagaimana mengendalikan sistem pengendalian dari jarak jauh.
1.3. Pembatasan Masalah
Dalam perancangan ini penulis perlu membatasi masalah agar dalam melakukan perancangan dan pembuatan, penulis lebih dapat memilih dan mengupas inti-inti permasalahan secara lebih objektif dan terarah. Untuk itu penulis membatasi perancangan dan pembuatan sebagai berikut :
1. Sistem HMI hanya mengendalikan sistem plant yang telah dibuat sebelumnya, yaitu sisem plant pada miniatur instalasi listrik yang telah dibuat pada judul laporan tugas akhir perancangan dan pembuatan miniatur instalasi listrik yang dikendalikan oleh Mikrokontroler Arduino Mega ADK.
2. Sistem pengendalian menggunakan Arduino Mega ADK yang terhubung secara serial dengan PC/laptop.
(13)
3
3. Sistem pengendalian HMI diapat diakses dan dijalankan dari personal komputer dan dapat dikendalikan dari jark jauh melalui jaringan internet dengan perangkat ponsel Android.
4. Tidak membahas tentang perancangan instalasi listrik, karena perancangan instalsi listrik sebelumnya telah dirancang dan dibuat dalam bentuk miniaturnya, serta sistem pengendalian yang menjadi bahasan utama dalam tugas akhir ini.
1.4. Tujuan Perancangan
Tujuan dari tugas akhir ini adalah membuat sebuah pengendalian miniatur instalasi listrik menggunakan Mikrokontroler Arduino Mega terintegrasi HMI
(Human Machine Interface), yaitu sistem HMI yang mengendalikan miniatur
instalasi listrik dengan Mikrokontroler Arduino. Sistem HMI dapat diakses dari jarak jauh dengan jaringan internet melalaui perangkat ponsel Andorid.
1.5. Metodologi Peracangan
Metodologi perancangan yang dipakai dalam penulisan hasil perancangan Tugas Akhir antara lain menggunakan :
1. Study Literatur
Pada tahap ini dilakukan penelusuran terhadap berbagai macam literature seperti buku, referensi – referensi baik melalui perpustakaan maupun internet dan lain sebagainya yang terkait dengan judul penelitian ini dan berguna untuk pembelajaran bagi penulis.
(14)
4
2. Analisa Aplikasi
Dari hasil study literature akan dibuat deskripsi umum untuk mengenai penggunaan perancangan instalasi listrik pada gedung, teknologi rangkaian elektronika dan Mikrokontroler Arduino serta metode perencanaan dan perancangan alat. Analisa permasalahan meliputi perumusan masalah, pembatasan masalah, memahami masalah – masalah yang ada dan mencari kebutuhan apa yang diperlukan.
3. Rancang – Bangun Aplikasi
Pada tahap ini merupakan tahap yang paling banyak memerlukan waktu karena model dan rancangan aplikasi yang telah dibuat.
4. Uji Coba dan Evaluasi Aplikasi
Pada tahap ini aplikasi yang telah dibuat ini akan dilakukan beberapa skenario uji coba dan dievaluasi untuk kelayakan pemakaian alat.
5. Dokumentasi
Pada tahap ini dilakukan pembuatan rincian laporan terstruktur mulai dari
study literatur sampai dengan implementasi dari ”Pengendalian Miniatur Instalasi Listrik Menggunakan Mikrokontroler Arduino Mega yang Terintegrasi HMI (Human Machine Interface)” serta penarikan kesimpulan dan saran.
(15)
5
1.6. Sistematika Penulisan
BAB I PENDAHULUAN
Meliputi latar belakang, tujuan, manfaat, rumusan masalah, batasan masalah, dan sistematika penulisan.
BAB II LANDASAN TEORI
Dalam bab ini dijelaskan teori pendukung tentang HMI, Pengenalan Mikrokontroler, Arduino, Visual Basic,
.BAB III PERANCANGAN ALAT DAN PROGRAM
Pada bab ini akan di uraikan langkah – langkah membuatan model secara mekanik, elektrik dan programnya.
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS
Pada bab ini akan di bahas hasil analisis dari alat yang telah dibuat.
BAB V KESIMPULAN
Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan yang didapat setelah merakit proyek ini dan saran yang diberikan demi kesempurnaan dan pengembangan proyek ini pada masa yang akan datang.
(16)
Sodri ,2013
Pengendalian Miniatur Instalasi listrik menggunakan mikro kontrolelr arduind mega terintegrasi HMI (Human Machine Interface)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
BAB III
PERANCANGAN ALAT
3.1 Perancangan
Dalam pembuatan suatu alat, produk, atau sistem perlu adanya sebuah rancangan yang menjadi acuan dalam proses pembuatanya, sehingga kesalahan yang mungkin timbul dapat ditekan dan dihindari.
3.1.1 Tujuan Perancangan
Tujuan dari perancangan sistem ini adalah mewujudkan gagasan, teori, serta fungsi dari Arduino Mega ADK, Visual Basic, Driver Relay, Relay dan Instalsi Listrik, serta kemudian dipadukan dan dengan sedikit modifikasi sehingga menghasilkan alat yang sesuai dengan spesifikasi yang diharapkan, dan adapun tujuan dari perencanaan pembuatan alat adalah:
1. Menentukan deskripsi kerja dari alat yang direncanakan 2. Menentukan komponen-komponen yang diperlukan 3. Sebagai pedoman dalam pembuatan alat
4. Mengatur tata letak komponen yang digunakan 5. Meminimalisir kesalahan dalam proses pembuatan
(17)
24
3.2 Diagram Blok Rancangan Sistem HMI (Human MachineInterface)
Dibawah ini adalah diagram blok dari pengendalian miniatur instalasi listrik menggunakan Mikrokontroler Arduino terintegrasi:
PC/laptop Mikrokontroler Arduino Mega Panel
Penegndalian
Miniatur Instalasi Listrik
Kamera Webcame Ponsel
Android
Jaringan internet
Gambar 3.1 Diagram blok rancangan sistem HMI
Tujuan rancangan alat ini ialah untuk mengendalikan miniatur instalasi listrik menggunakan Mikrokontroler Arduino terintegrasi HMI sehingga sistem pengendalian dapat dikendalikan dari jarak jauh melalaui jaringan internet melalui ponsel Android.
3.3 Perancangan Sistem HMI (Human Machine Interface)
Perancangan sistem HMI memiliki dua perangkat utama, yaitu perancangan perangkat keras dan perancangan perangkat lunak. Perancangan perangkat keras meliputi pengawatan relay 12VDC, rangkaian driver relay dan pemasangan kamera webcame. Untuk perancangan perangkat lunak meliputi penghubungan Mikrokontroler Arduino dengan PC/laptop, pembuatan program Arduino, pembuatan HMI (Human Machine Inteface), dan penggunaan software TeamViewer.
(18)
25
.3.3.1 Perancangan Perangkat Keras
3.3.1.2 Pengawatan Relay 12 VDC
Sebelumnya dalam perancangan dan pembuatan miniatur instalasi listrik yang akan dikendalikan Arduino Mega sudah terpasang Relay 12 VDC yang dihubungkan dengan saklar lampu dan KKB yang ada pada miniatur dan digunakan sebagai perangkat yang mengendalikan. Berikut gambar pengwatan antara relay dengan saklar tukar dan pengawatan relay dengan KKB.
13 14 9 12 5 8 1 4
Relay 12 VDC
C NC
NO
Saklar tukar
AC
Gambar 3.2 Pengawatan relay dengan saklar tukar
13 14 9 12 5 8 1 4
Relay 12 VDC
AC
Gambar 3.3 pengawatan relay dengan KKB
Spesifikasi relay yang digunakan ialah relay tipe DPDT (Double
(19)
26
VDC dan kapsias common maksimal 240 VAC 6 Amper yang mana alamat kakinya ialah kaki 12 dan 9 sebagai kaki common yang mengalirkan input tegangan menuju kaki output yaitu kaki 4 dan 1 sebagai NC (Normally
Close) dan kaki 8 dan 5 sebagai NO (Normally Open). Prinsip kerja relay
ialah apabila kaki coil bernomor 13 dan 14 diberi tegangan sesuai kebutuhannya, maka relay akan aktif dan mengontak, kemudian kaki NC akan berubah menjadi NO dan kaki NO berubah menjadi NC.
Dalam sistem pengendalian ini relay dihubungkan dengan sumber tegangan yang menuju saklar lampu dan KKB (Kotak Kontak Biasa) pada suatu ruangan, sehingga instalasi listrik dalam ruangan tersebut dapat dikendalikan. Dalam perancangan sebelumnya, telah dipasang 11 buah Relay 12 VDC yang terhubung dengan saklar lampu dan KKB yang ada pada instalasi, Relay inilah yang dikendalikan oleh Arduino Mega dalam sistem pengendalian.
(20)
27 1 2 3 8 9 1 0 1 1 1 2 2 1 2 1 1 2 1 2 1 Saklar Ruang 1 Ruang 2 Ruang 3 Lorong 2 Ruang 4 Lobby Ruang 1 Ruang 2 Ruang 3 Ruang 4 4 5 6 7 1 Beban Lampu Lorong 1 Relay control
Gambar 3.4 Pengawatan relay 12 VDC dengan saklar lampu dan KKB 3.3.1.2 Rangkaian Driver Relay
Rangkaian driver relay ialah sekumpulan rangkaian dari komponen elekronika yang tersusun dan dirangkai untuk dijadikan sebgai penggerak atau pemicu relay. Dikarenakan output teganagn dari Arduino Mega hanya 5 VDC, tentu saja tidak bisa langsung menjalankan relay 12 VDC, sehingga dibutuhkan komponen Driver
(21)
28
relay agar Arduino bisa menjalankan relay 12 VDC. Berikut gambar rangkaian dari driver relay.
Gambar 3.5 rangkaian driver relay
Rangkaian driver relay terdiri dari komponen dioda tipe 1n40004, ic 4N35, resistor 100k, transistor BC547, transistor TIP31C, dan diberi supply DC 12 V 1 Amper dari power supply. Cara kerja dari rangkaian untuk mengaktifkan relay ialah, sebelumnya salah satu kaki relay telah diberi tegangan positif 12VDC, selanjutnya untuk mengaktifkan relay hanya menunggu tegangan negatif dari power
supply, tegangan itulah yang dikendalikan oleh Arduino Mega melalui driver relay,cara kerjanya apabila output tegangan 5 VDC dari Arduino
masuk ke kaki in rangkaian yang selanjutnya melewati dioda dan menuju kaki satu ic 4N35, maka akan mengaktifkan kaki lima IC 4N35 untuk menyalurkan tegangan 12 VDC menuju kaki empat IC 4N345 yang selanjutnya akan diteruskan menuju kaki basis dari transistor BC547, kemudian transistor akan mengaktifkan kaki emiter dan
(22)
29
colector untuk meneruskan tegangan menuju kaki basis pada transistor
TIP31C yang selanjutnya transistor TIP 31C akan menyalurkan teganagn negatif menuju relay, sehingga saat rangkaian ini bekerja maka relay juga akan bekerja.
Dalam perancangan dan pembuatan miniatur instalasi listrik, sebelumnya telah terpasang 11 buah relay 12VDC yang digunakan agar instalasi dapat terkendali, kemudian dari jumlah itu dibutuhkan pula 11 buah driver relay yang terhubung dengan masing – masing relay, agar Arduino Mega dapat mengendalikan Relay tersebut.
3.3.1.3 Pemasangan Kamera Webcame
Kamera webcame dipasang agar sistem pengendalian dapat dipanatau dan dilihat kondisinya secara langsung dari jarak jauh, kamera ini terhubung dengan PC/lapotop, namun gambar hasil pantaunnya dikirmkan ke ponsel Android yang mengendalikannya melalui jaringan internet.
Namun keterbatasan dari kamera ini ialah arah sudut pandang dari kamera ini sangat terbatas dalam pemantauannya, maka ditambahkan sebuah motor Servo yang dikendalikan dari Arduino sehingga kamera bisa diatur arah sudut pandangnya dan jangkaun sudut pandang dari kamera menjadi ebih luas.
(23)
30
Gambar 3.6 Kamera webcame yang dipasang motor servo 3.3.2 Perancangan Perangkat Lunak
3.3.2.1 Penghubungan Mikrokontroler Arduino dengan PC/laptop
Arduino Mega ialah suatu modul kit mikrokontroler yang menggunakan chip Atmega 2560, aktif dengan tegangan 12 VDC, memiliki kaki input dan output 70 buah, tegangan kaki output 5 VDC, diprogram dengan bahasa C melalui software Arduino, dan menggunakan port USB sebagai jalur komunikasi dengan perangkat lain. Kelebihan Arduino dalam sistem HMI (Human Machine Interface) ialah mudah untuk berkomunikasi dengan PC/laptop dalam mengendalikannya.
Arduino Mega berkomunikasi dengan PC/laptop melalui hubungan serial dengan menggunakan port atau sambungan USB
(Universal Serial Bus) yang ada pada PC/laptop yang dihubungkan
dengan port USB yang ada pada Arduino Mega. Hubungan serial ialah hubungan antara PC/laptop dengan perangkat lain dengan cara
Lensa Kamera
(24)
31
PC/laptop mengirimkan berupa kode ASCII (American Standard Code
for Information Interchange) yaitu kode – kode huruf dan angka yang dikirim melalui port USB ke perangkat yang bisa membaca kode ASCII tersebut. Arduino Mega dapat membaca kode ASCII yang dikirim dari PC/laptop yang kemudian diproses untuk bekerja sesuai perintah kode ASCII yang sebelumnya telah diprogram, sehingga PC/laptop dapat mengendalikan ARDUINO Mega.
Berikut ini inisialisai daftar tabel ASCII yang akan digunakan dalam pemrograman untuk sistem pengendalian.
Tabel 3.1 daftar kode ASCII
Tempat Dikendalikan Kode ASCII
Ruang 1 Saklar Lampu 1 / 049 KKB 2 / 050 Ruang 2 Saklar Lampu 5 / 053 KKB 6 / 054 Lorong 1 Saklar Lampu 4 / 052 Ruang 3 Saklar Lampu 8 /056 KKB 0 /048 Lorong 2 Saklar Lampu A / 17 Ruang 4 Saklar Lampu B /18
KKB C / 19 Lobby Saklar Lampu E / 22
3.3.2.2 Pembuatan Program Arduino Mega
Program Arduino Mega dibuat melalui IDE (Integrated
Developer Environment) Arduino itu sendiri dengan menggunakan
bahasa C, artinya untuk memprogram Arduino kita tidak perlu repot – repot untuk mencari software pemrogrammnya,karena dari Arduino itu
(25)
32
sendiri telah disediakan software bernama IDE Arduino untuk memprogram Mikrokontroler Arduino.
Pada sistem pengendalian ini, program Arduino dibuat agar dapat mengendalikan instalasi yang telah dibuat, sebelumnya telah dibuat tabel daftar inisialisai kode ASCII yang terhubung dengan instalasi, selanjutnya daftar kode ASCII tersebut akan menjdai tolok ukur dalam pembuatan program Arduino Mega. Arduino Mega bekerja apabila sudah menerima kode ASCII yang dikirmkan melalui PC/laptop, daftar kerja kode ASCII sesuai dengan inisialisai tabel ASCII, berikut flowchart program Arduino.
(26)
33
START
INISIALISASI SERIAL PORT
SERIAL PORT = 1 /
049 SERIAL PORT = 2 /
040
SERIAL PORT = 5 /
053 SERIAL PORT = 6 /
054
SERIAL PORT = 4 /
052
SERIAL PORT = 8 /
056 SERIAL PORT = 0 /
048
SERIAL PORT = A /
17
SERIAL PORT = B /
18 SERIAL PORT = C /
19
SERIAL PORT = E /
22 RUANG 1 RUANG 2 LORONG 1 RUANG 3 LORONG 2 RUANG 4 LOBBY END
Gambar 3.7 flow chart program Arduino Mega
Listing program Arduino ada pada lampiran.
3.3.2.3 Pembuatan software HMI (Human Machine Inteface)
HMI (Human Machine Inteface) yang berarti interaksi mesin dengan manusia, yaitu manusia dapat berinteraksi atau dapat mengendalikan suatu perangkat keras melalui sebuah perangkat lunak atau software tanpa harus berinteraksi dengan perangkat keras yang dikendalikan tersebut.
(27)
34
Dalam sistem pengendalian ini, software HMI dibuat menggunakan program Visual Basic 2010, yaitu program buatan dari Microsoft yang menggunakan bahasa VBScript. Kelebihan dari Visual Basic 2010 ialah mudah untuk melakukan hubungan serial yang mana dapat mengirim kode ASCII menuju port serial USB yang selanjutnya akan diproses oleh sebuah perangkat yang terhubung dengan port USB tersebut.
Pada pembuatan sistem pengendalian ini, software HMI dijadikan sebagai transmiter atau pengirim kode ASCII ke Arduino Mega yang dijadikan sebagai receiver atau penerima, kode ASCII tersebut akan dibaca oleh Arduino Mega dan dijadikan sebagai input perintah untuk menjalankan program Arduino yang sebelumnya telah dibuat.
Pada software HMI, dibuat tampilan input tombol yang dijalankan dari PC/laptop, digunakan sebagai inputan untuk Arduino Mega agar menjalankan perintah yang sebelumnya telah dibuat. Jadi apabila ada penekanan tombol pada software HMI, maka PC/laptop akan mengirim kode ASCII untuk diproses oleh Arduino Mega, desain pembuatan software HMI bertolok ukur dari output pengendalian miniatur dan menggunakan tabel inisialisai kode ASCII agar pembuatan
software dapat terhubung dengan output yang dikendalikan, berikut flowchart program dari pembuatan software HMI.
(28)
35
START
SERIAL PORT = 1 /
049 SERIAL PORT = 2 /
040
SERIAL PORT = 5 /
053 SERIAL PORT = 6 /
054
SERIAL PORT = 4 /
052
SERIAL PORT = 8 /
056 SERIAL PORT = 0 /
048
SERIAL PORT = A /
17
SERIAL PORT = B /
18 SERIAL PORT = C /
19
SERIAL PORT = E /
22 RUANG 1 RUANG 2 LORONG 1 RUANG 3 LORONG 2 RUANG 4 LOBBY END PERINTAH RUANG 1 PERINTAH RUANG 2 PERINTAH LORONG 1 PERINTAH RUANG 3 PERINTAH LORONG 2 PERINTAH RUANG 4 PERINTAH LOBBY CEK KONDISI INSTALASI
gambar 3.8 flow chart program Visual Basic
(29)
36
Gambar 3.9 tampilan software HMI
Software HMI terinstal pada sebuah PC/laptop yang terhubung
dengan Arduino Mega melalui port serial, sehingga HMI dapat dikendalikan dari PC/latpop tersebut.
3.3.2.4 Penggunaan Software TeamViewer
Software Time Viewer ialah software open source yang
digunakan untuk meremote atau mengendalikan PC/laptop dari perangkat lain yang sudah terpasang Time Viewer juga, software ini dapat diunduh secara gratis dari www.teamviewer.com. Dalam sistem pengendalian ini, sistem HMI yang mengendalikan output, terhubung dengan PC/laptop yang dijadikan sebagai pusat kendali dari sistem.
PC/laptop selanjutnya diinstal software Time Viewer agar bisa dikendalikan dari jarak jauh, kemudian untuk perangkat keras yang yang
(30)
37
mengendalikannya, diinstal software Time Viewer juga, dalam tugas akhir ini, penulis menggunakan sebuah perangkat ponsel Android yang sudah terinstal dengan software Time Viewer, sehingga pengendalian yang ada pada PC/laptop bisa dikendalikan melalui perangkat ponsel Android Tersebut.
(31)
(32)
Sodri ,2013
Pengendalian Miniatur Instalasi listrik menggunakan mikro kontrolelr arduind mega terintegrasi HMI (Human Machine Interface)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1Kesimpulan
Dari pengerjaan tugas akhir ini, diperoleh hasil bahwa sistem yang telah dibuat bekerja dengan baik, sesuai dengan yang direncanakan, dan diperoleh beberapa kesimpulan, antara lian:
1. Mikrokontroler Arduino Mega dapat mengendalikan miniatur instalasi listrik, karena dalam perancangannya sudah disediakan relay 12 VDC dari sumber tegangan sebelum menuju output, sehingga apabila relay tersebut dapat dikendalikan dengan Mikrokontroler Arduino Mega, maka Arduino Mega dapat disebut telah bisa mengendalikan sistem Instalasi tersebut.
2. Mikrokontroler Arduino Mega dapat terhubung atau berkomunikasi dengan PC/laptop dengan menggunakan hubung serial melalaui serial
port USB, dan menggunakan kode ASCII (American Standard Code for Information Interchange) untuk bahasa komunikasi diantara keduanya.
3. Sistem dapat dikendalikan dari jarak jauh melalaui dua komponen penting, yaitu komponen receiver atau penerima yang mengendalikan sistem HMI secara langsung dan komponen transmitter atau pengirim, yaitu yang komponen yang mengirimkan perintah menuju receiver, agar
(33)
45
Sodri ,2013
Pengendalian Miniatur Instalasi listrik menggunakan mikro kontrolelr arduind mega terintegrasi HMI (Human Machine Interface)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 4. receiver saling terhubung melalaui jaringan internet dan didukung
dengan software TeamViewer sebagai penghubung anatara keduanya.
5.2 Saran
1. Sebaiknya dalam sistem pengendalian ini dilengkapi dengan sensor cahaya agar bisa mendeteksi nyala atau matinya suatu lampu.
2. Sebaiknya sistem instalasi dipasang lebih rapih agar menghemat biaya dan mempermudah jika ada perbaikan.
(34)
Sodri ,2013
Pengendalian Miniatur Instalasi listrik menggunakan mikro kontrolelr arduind mega terintegrasi HMI (Human Machine Interface)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
DAFTAR PUSTAKA
Banzi, Massimo. (2010). Gettting Started with Arduino. O’Reilly. Roma . Ali, Fajar. (2010). Pengenalan Mikrokontroler. [online] . Tersedia:
http://digilib.ittelkom.ac.id. [23 juni 2013]. hal, 6,7. Anonim. (2011). Sistem Terintegrasi. [online]. Teredia:
http://id.wikipedia.org/wiki/Visual_Basic. [23 juni 2013]. hal,18 – 19. Anonim. (2012). Metode menyusun sistem terintegrasi.[online]. Tersedia:
www.wikipedia.co.id. [23 agustus 2013]. hal 20 – 13.
Banzi, Massimo. .Arduino Product. [online]. Tersedia: www.Arduino.cc. [ 23 juni 2013]. hal, 13 – 18
Djuandi, Feri. (2011). Pengenalan Arduino. [online]. Tersedia: www.tobuku.com. [23 juni 2013]. hal, 7 – 12.
Priyanto Rizky.(2013). Konsep Sistem Terintegrasi. [online]. Tersedia:
http://rizky.prihanto.web.id/2009/05/konsep-sistem-terintegrasi.html. [24 juni 2013]. hal, 20
(1)
36
Gambar 3.9 tampilan software HMI
Software HMI terinstal pada sebuah PC/laptop yang terhubung
dengan Arduino Mega melalui port serial, sehingga HMI dapat dikendalikan dari PC/latpop tersebut.
3.3.2.4 Penggunaan Software TeamViewer
Software Time Viewer ialah software open source yang
digunakan untuk meremote atau mengendalikan PC/laptop dari perangkat lain yang sudah terpasang Time Viewer juga, software ini dapat diunduh secara gratis dari www.teamviewer.com. Dalam sistem pengendalian ini, sistem HMI yang mengendalikan output, terhubung dengan PC/laptop yang dijadikan sebagai pusat kendali dari sistem.
PC/laptop selanjutnya diinstal software Time Viewer agar bisa dikendalikan dari jarak jauh, kemudian untuk perangkat keras yang yang
(2)
37
mengendalikannya, diinstal software Time Viewer juga, dalam tugas akhir ini, penulis menggunakan sebuah perangkat ponsel Android yang sudah terinstal dengan software Time Viewer, sehingga pengendalian yang ada pada PC/laptop bisa dikendalikan melalui perangkat ponsel Android Tersebut.
(3)
(4)
Sodri ,2013
Pengendalian Miniatur Instalasi listrik menggunakan mikro kontrolelr arduind mega terintegrasi HMI (Human Machine Interface)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1Kesimpulan
Dari pengerjaan tugas akhir ini, diperoleh hasil bahwa sistem yang telah dibuat bekerja dengan baik, sesuai dengan yang direncanakan, dan diperoleh beberapa kesimpulan, antara lian:
1. Mikrokontroler Arduino Mega dapat mengendalikan miniatur instalasi listrik, karena dalam perancangannya sudah disediakan relay 12 VDC dari sumber tegangan sebelum menuju output, sehingga apabila relay tersebut dapat dikendalikan dengan Mikrokontroler Arduino Mega, maka Arduino Mega dapat disebut telah bisa mengendalikan sistem Instalasi tersebut.
2. Mikrokontroler Arduino Mega dapat terhubung atau berkomunikasi dengan PC/laptop dengan menggunakan hubung serial melalaui serial
port USB, dan menggunakan kode ASCII (American Standard Code for Information Interchange) untuk bahasa komunikasi diantara keduanya.
3. Sistem dapat dikendalikan dari jarak jauh melalaui dua komponen penting, yaitu komponen receiver atau penerima yang mengendalikan sistem HMI secara langsung dan komponen transmitter atau pengirim, yaitu yang komponen yang mengirimkan perintah menuju receiver, agar
(5)
45
Sodri ,2013
Pengendalian Miniatur Instalasi listrik menggunakan mikro kontrolelr arduind mega terintegrasi HMI (Human Machine Interface)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 4. receiver saling terhubung melalaui jaringan internet dan didukung
dengan software TeamViewer sebagai penghubung anatara keduanya.
5.2 Saran
1. Sebaiknya dalam sistem pengendalian ini dilengkapi dengan sensor cahaya agar bisa mendeteksi nyala atau matinya suatu lampu.
2. Sebaiknya sistem instalasi dipasang lebih rapih agar menghemat biaya dan mempermudah jika ada perbaikan.
(6)
Sodri ,2013
Pengendalian Miniatur Instalasi listrik menggunakan mikro kontrolelr arduind mega terintegrasi HMI (Human Machine Interface)
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu DAFTAR PUSTAKA
Banzi, Massimo. (2010). Gettting Started with Arduino. O’Reilly. Roma . Ali, Fajar. (2010). Pengenalan Mikrokontroler. [online] . Tersedia:
http://digilib.ittelkom.ac.id. [23 juni 2013]. hal, 6,7. Anonim. (2011). Sistem Terintegrasi. [online]. Teredia:
http://id.wikipedia.org/wiki/Visual_Basic. [23 juni 2013]. hal,18 – 19. Anonim. (2012). Metode menyusun sistem terintegrasi.[online]. Tersedia:
www.wikipedia.co.id. [23 agustus 2013]. hal 20 – 13.
Banzi, Massimo. .Arduino Product. [online]. Tersedia: www.Arduino.cc. [ 23 juni 2013]. hal, 13 – 18
Djuandi, Feri. (2011). Pengenalan Arduino. [online]. Tersedia: www.tobuku.com. [23 juni 2013]. hal, 7 – 12.
Priyanto Rizky.(2013). Konsep Sistem Terintegrasi. [online]. Tersedia:
http://rizky.prihanto.web.id/2009/05/konsep-sistem-terintegrasi.html. [24 juni 2013]. hal, 20