RANCANG BANGUN INSTALASI LISTRIK OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER ARDUINO.
RANCANG BANGUN INSTALASI LISTRIK OTOMATIS BERBASIS
MIKROKONTROLER ARDUINO
PROYEK AKHIR
Diajukan sebagai salah satu syarat kelulusan sidang yudisium diploma-III tahun
akademik 2012/2013
Disusun Oleh:
REIDA PASGARA PUTRA
1002367
DIPLOMA-III TEKNIK ELEKTRO
JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN
UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA
2013
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
RANCANG BANGUN INSTALASI LISTRIK OTOMATIS
BERBASIS MIKROKONTROLER ARDUINO
Oleh
Reida Pasgara Putra
Sebuah laporan proyek akhir yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat
memperoleh gelar Diploma pada Fakultas Pendidikan Teknik dan Kejuruan
© Reida Pasgara Putra 2013
Universitas Pendidikan Indonesia
Agustus 2013
Hak Cipta dilindungi undang-undang.
Laporan proyek akhir ini tidak boleh diperbanyak seluruhya atau sebagian,
dengan dicetak ulang, difoto kopi, atau cara lainnya tanpa ijin dari penulis.
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
ABSTRAK
Saat ini sistem pengendalian menggunakan remote control sudah
berkembang pesat. Salah satu pemakaian teknologi dengan menggunakan konsep
remote control adalah pada alat – alat elektronik rumah tangga, seperti televisi, air
conditioner atau sering juga disebut ac, dan lain - lainnya.
Tujuan dari tugas akhir ini adalah untuk menghasilkan suatu produk
instalasi otomatis untuk memudahkan sistem pensaklaran lampu di rumah
menggunakan remote control sebagai pengendalinya. Sistem pengendali remote
control ini menggunakan IR Kit Remote for Arduino df Robots Series. Perintah
remote control ini diproses menggunakan mikrokontroller Arduino sebagai dasar
pengendali untuk mengolah program agar dapat mengeluarkan tegangan pada
output pin yang dihubungkan dengan driver relay kemudian digunakan untuk
mengalirkan tegangan AC agar dapat mengendalikan output beban berupa lampu
pada instalasi rumah.
Dari hasil pengujian, lampu akan menyala dan padam jika tombol pada
remote control ditekan yang sebelumnya telah diprogram untuk mengendalikan
beberapa lampu pada instalasi pada miniature rumah. Namun dalam pembuatan
alat ini dilengkapi juga dengan saklar tukar sebagai pengendali lampu secara
manual seperti saklar konvensional pada umumnya.
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
i
ABSTRACT
Current control system using the remote control has been growing rapidly .
One use of technology by using the concept of remote control is the tool household electronics , such as televisions , air conditioners or often also called ac
, and others - others .
The purpose of this thesis is to produce a product to facilitate the
installation of automatic light switching system at home using the remote control
as a controller . This remote control system using IR Remote Kit for Arduino df
Series Robots . Remote control command is processed using the Arduino
microcontroller as a basis for process control program that can output voltage at
the output pin which is connected to the relay driver is then used to drain the AC
voltage in order to control the output of a lamp load at home installation .
From the test results , the lights will turn on and off when the button is
pressed on the remote control that has previously been programmed to control
multiple lights at the miniature house installation . But in making this tool is also
equipped with a switch exchange as light controller manually like a conventional
switch in general
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
ii
DAFTAR ISI
A BSTRAK ................................................................................................. i
KATA PENGANTAR ................................................................................. ii
DAFTAR ISI ............................................................................................... v
DAFTAR TABEL ........................................................................................ ix
DAFTAR GAMBAR ................................................................................... x
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................ xi
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .............................................................................. 1
1.2 Rumusan Masalah ......................................................................... 2
1.3 Tujuan Penulisan .......................................................................... 2
1.4 Pembatasan Masalah ..................................................................... 2
1.5 Manfaat Penulisan......................................................................... 2
1.6 Metodologi Penulisan ................................................................... 3
1.7 Sistematika Penulisan Laporan ...................................................... 4
BAB II LANDASAN TEORI
2.1
Instalasi Listrik ........................................................................... 5
2.1.1 Prinsip – Prinsip Dasar Instalasi Listrik ........................... 5
2.2
Komponen Instalasi Listrik ......................................................... 6
2.2.1 Saklar .............................................................................. 6
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
v
2.2.1.1 Saklar Tukar ........................................................ 6
2.3
Remote Control........................................................................... 7
2.3.1 Remote Control RF (Radio Frequency) ........................... 8
2.3.2 Remote Control IR (Infrared) .......................................... 8
2.4
Mikrokontroler ........................................................................... 9
2.4.1 Pengertian Mikrokontroler............................................... 9
2.4.2 Arduino ........................................................................... 10
2.4.3 Arduino Uno ................................................................... 10
2.4.4 Power .............................................................................. 13
2.4.5 Input dan Output ............................................................. 15
2.4.6 Komunikasi ..................................................................... 15
2.4.6 Software Arduino ............................................................ 16
2.3
Optocoupler ................................................................................ 19
2.5
Relay .......................................................................................... 21
BAB III DESAIN DAN PERANCANGAN
3.1
Tujuan Perancangan.................................................................... 23
3.2
Deskripsi Model Instalasi Otomatis ............................................ 23
3.2.1 Spesifikasi Model Instalasi Otomatis ............................... 23
3.3
Perancangan Sistem Kerja Instalasi Otomatis Menggunakan
Remote Control........................................................................... 24
3.4 Perancangan Hardware ................................................................ 26
3.4.1
Perancangan Model Miniature ......................................... 26
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
vi
3.4.2
Remote Control ............................................................... 28
3.4.2.1 Menghubungkan IR Receiver ............................. 28
3.4.3 Controller ........................................................................ 29
3.4.3.1 Perancangan Input dan Output pada
Mikrokontroler .................................................. 30
3.4.4 Perancangan Rangkaian Driver Relay............................... 30
3.4.6 Pengawatan Relay DPDT (Double Pole Double Throw) .. 31
3.4.7 Pengawatan Saklar Tukar ................................................ 32
3.5
Perancangan Sofware .................................................................. 33
3.5.1 Perancangan Pemrograman Remote Control .................... 33
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1
Pengukuran Dan Pengujian ......................................................... 36
4.1.1 Langkah Pengukuran dan Pengujian ................................ 36
4.2
Pengukuran ................................................................................. 37
4.2.1 Pengukuran Tegangan Driver Relay ................................ 37
4.3 Pengujian .................................................................................... 38
4.3.1 Pengujian Remote Control ............................................... 38
4.3.1.1 Pengujian Perintah Tombol Remote Control ...... 38
4.3.1.2 Pengujian Jarak Remote Control Terhadap IR
Receiver ............................................................ 40
4.3.2 Pengujian Saklar Tukar Mematikan atau Menyalakan
Lampu ............................................................................ 40
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
vii
4.3.3 Pengujian Kombinasi Menyalakan Lampu
Menggunakan Remote dan Mematikan Menggunakan
Saklar, atau Sebaliknya ................................................... 41
4.4
Pembahasan ................................................................................ 42
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan ................................................................................ 43
5.2
Saran .......................................................................................... 43
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 44
LAMPIRAN
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
viii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Deskripsi Arduino Uno ................................................................. 13
Tabel 2.2 Bagian Menu File Software Arduino ............................................. 18
Tabel 2.5 Bagian – Bagian Toolbar Software Arduino .................................. 19
Tabel 3.1 Pengalamatan Kaki Pin pada Mikrokontroler Arduino ................... 30
Tabel 4.1 Pengukuran Tegangan Driver Relay .............................................. 37
Tabel 4.2 Pengujian Perintah Tombol pada Remote Control.......................... 38
Tabel 4.3 Pengujian Jarak Remote Control .................................................... 40
Tabel 4.4 Pengujian Saklar Tukar Mematikan atau Menyalakan Lampu ........ 41
Tabel 4.5 Pengujian Kombinasi Menyalakan atau Mematikan Lampu ........... 41
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Saklar Tukar .............................................................................. 7
Gambar 2.2 IR Remote .................................................................................. 8
Gambar 2.3 Board Arduino Uno ................................................................... 11
Gambar 2.4 Tampilan IDE Arduino .............................................................. 17
Gambar 2.5 Menu Bar IDE Arduino ............................................................. 17
Gambar 2.6 Toolbar Software IDE Arduino .................................................. 18
Gambar 2.7 Skema Optocoupler ................................................................... 20
Gambar 2.8 Tampilan Fisik Relay DPDT ...................................................... 22
Gambar 2.9 Skema Pengawatan Relay DPDT ............................................... 22
Gambar 3.1 Blok Diagram ............................................................................ 24
Gambar 3.2 Flowchart Instalasi menggunakan Remote Control dan Saklar
Tukar .......................................................................................... 25
Gambar 3.3 Ukuran Miniature ...................................................................... 27
Gambar 3.4 Foto Miniature Denah ................................................................ 27
Gambar 3.5 Remote Control dan IR Receiver ............................................... 28
Gambar 3.6 Koneksi IR Receiver Pada Arduino ............................................ 29
Gambar 3.7 Mikrokontroler Arduino Uno smd .............................................. 29
Gambar 3.8 Skema Rangkaian Driver Relay ................................................. 31
Gambar 3.9 Skema Pengawatan Relay ke Beban Dalam Keadaan Normal .... 32
Gambar 3.10 Skema Pengawatan Saklar Tukar Dengan Relay ...................... 32
Gambar 3.11 Tampilan Serial Monitor Pada Software Arduino ..................... 34
Gambar 4.1 Pengujian Perintah Tombol pada Remote Control ...................... 39
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
x
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Perancangan Pembuatan Program Arduino
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
xi
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang pesat, sangat
mempengaruhi terhadap kehidupan manusia. Hal ini tentu membuat kehidupan
manusia menjadi lebih mudah. Seiring dengan perkembangan dan kecanggihan
teknologi, maka dibutuhkan sumber daya manusia yang mampu dan siap untuk
memanfaatkannya, sehingga teknologi tersebut dapat digunakan dengan
maksimal.
Kemajuan teknologi mendorong manusia menciptakan peralatan yang
dapat membantu mempermudah pekerjaan manusia, sehingga lebih efisien dan
praktis.
Saat ini sistem pengendalian menggunakan remote control sudah
berkembang pesat. Salah satu pemakaian teknologi dengan menggunakan konsep
remote control adalah pada alat – alat elektronik rumah tangga, seperti televisi, air
conditioner atau sering juga disebut ac, dan lain - lainnya.
Penggunaan remote control untuk mengendalikan peralatan dapat
mempermudah pekerjaan manusia, sekaligus memanjakan kehidupan manusia.
Oleh karena latar belakang diatas, maka diambil sebuah judul:
“Rancang Bangun Instalasi Listrik Otomatis Berbasis Mikrokontroler
Arduino”
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
1
2
Kegunaan alat ini adalah untuk mengendalikan saklar lampu pada instalasi sebuah
rumah secara otomatis menggunakan remote control.
1.2
Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas maka masalah yang akan dibuat adalah,
“bagaimana cara merancang sistem pengendali menggunakan remote control pada
sebuah instalasi rumah baik yang sudah terpasang sebelumnya maupun
merancang instalasi baru dengan berbasis mikrocontroller Arduino ?”
1.3
Tujuan Penulisan
Tujuan dari tugas akhir ini adalah menghasilkan suatu produk instalasi
otomatis untuk memudahkan sistem pensaklaran lampu di rumah menggunakan
remote control sebagai pengendalinya.
1.4
Pembatasan Masalah
Pembatasan masalah dalam hal ini hanya memfokuskan menambahkan
sistem pengendali saklar pada instalasi rumah:
1. Remote control yang digunakan adalah IR Remote for Arduino
2. Mikrokontroler yang digunakan adalah Board Arduino
1.5
Manfaat Penulisan
Manfaat dari tugas akhir perancangan instalasi otomatis berbasis arduino
ini adalah :
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
3
1. Bagi Penulis
a. Untuk memperluas pengetahuan mengenai sistem pengendalian saklar
menggunakan remote control.
b. Untuk memperluas pengetahuan mengenai mikrokontroller arduino yang
dijadikan pengendali dan menyimpan perintah remote control yang telah
diprogram
2. Bagi Masyarakat
Diharapkan dapat menjadi suatu produk yang bermanfaat untuk mempermudah
dalam kehidupan sehari - hari.
3. Bagi Mahasiswa dan Pembaca lainya
Merupakan tambahan refrensi bacaan dan informasi khususnya bagi mahasiswa
jurusan Teknik Elektro yang sedang menyusun Tugas Akhir dengan pokok
permasalahan yang sama.
1.6
Metodologi Penelitian
Dalam pembuatan dan penyusunan Tugas Akhir ini, dilakukan beberapa
metode yaitu:
1. Metode Literatur
Pengumpulan data dan refrensi yang mendukung laporan tugas akhir ini.
2. Metode Perancangan Software dan Hardware
Pemilihan penggunaan software dan hardware yang digunakan dalam
aplikasi.
3. Metode Pembuatan
Pembuatan alat sesuai perancangan software dan hardware.
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
4
4. Metode Pengujian
Melakukan pengujian setelah semua selesai dirancang dan diaplikasikan
1.7
1.
Sistematika Laporan
BAB I PENDAHULUAN
Pada bab ini berisi uraian singkat mengenai pendahuluan yang berisikan
tentang latar belakang pembuatan alat, tujuan yang ingin dicapai, permasalahan
pada proyek akhir, batasan permasalahan pada proyek akhir, manfaat penulisan
serta sistematika pembahasan.
2.
BAB II LANDASAN TEORI
Berisi teori penunjang yang menjelaskan tentang teori-teori yang
mendukung dari bagian-bagian alat yang dibuat.
3.
BAB III DESAIN DAN PERANCANGAN
Berisi hal-hal yang behubungan dengan perancangan dan pembahasan
perangkat keras maupun perangkat lunak tentang alat yang dibuat.
4.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Berisi hasil pengamatan dan pembahasan dan hasil pengujian alat yang
dibuat
5.
BAB V PENUTUP
Berisi kesimpulan dan cara tentang penggunaan alat yang telah dirancang.
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
BAB III
DESAIN DAN PERANCANGAN
3.1
Tujuan Perancangan
Tujuan dari perancangan alat ini adalah untuk mewujudkan gagasan dan
didasari oleh teori serta fungsi dari software
arduino dan perangkat remote
control, untuk kemudian dipadukan dan dengan sedikit modifikasi sehingga
menghasilkan alat yang sesuai dengan spesifikasi yang diharapkan, 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
6. Alat yang dihasilkan sesuai dengan apa yang direncanakan
3.2
Deskripsi Model Instalasi Otomatis
3.2.1 Spesifikasi Model Instalasi Otomatis
1. Remote kontrol yang digunakan adalah IR Remote for Arduino sebagai input
perintah untuk mengendalikan output berupa lampu
2. Kontroller menggunakan Mikrokontroller Arduino Uno
3. Optocoupler digunakan sebagai saklar elektrik untuk memerintahkan relay
bekerja
4. Relay digunakan untuk menyalakan output berupa lampu dari perintah remote
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
23
24
5. Saklar tukar sebagai pengendali lampu secara manual.
3.3
Perancangan Sistem Kerja Instalasi Otomatis Menggunakan Remote
Control
Secara umum sistem instalasi menggunakan remote kontrol ini terdiri dari
input, kontroler, dan output. Bagian masukan (inputan) dari sistem ini adalah
perintah tombol pada remote control dan perintah saklar yg digerakkan secara
manual. Bagian kontroler dari sistem ini adalah mikrokontroller arduino. Bagian
keluaran (output) dari sistem ini adalah menyalakan lampu.
Remote Kontrol
Mikrokontroller
Arduino
Lampu
Saklar Putar
Gambar 3.1 Blok Diagram
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
25
Start
- Rangkaian instalasi
- IR remote
- Mikrokontroler
Operasikan secara
Otomatis
Tidak
Ya
Saklar tukar
Remote control
Reciever
Mikrokontroler
Arduino
Relay
Lampu ON/
OFF
Ya
Operasikan
Kembali
Tidak
Kesimpulan
End
Gambar 3.2 Flowchart Sistem Instalasi Menggunakan Remote Control dan Saklar
Tukar
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
26
Dari gambar 3.2 dapat dijelaskan bahwa prinsip dari sistem ini adalah
menyalakan dan mematikan lampu berdasarkan perintah remote control atau
menggunakan saklar tukar sebagai saklar manual.
Kondisi awal ketika tombol pada remote control ditekan maka transmiter
pada remote akan mengirimkan sinyal infra merah ke IR receiver atau penerima
sinyal
infra
merah
yang
tersambung
oleh
mikrokontroller
kemudian
menerjemahkan pulsa infra merah tersebut kedalam kode HEX dengan bantuan
arduino library. Kode HEX atau alamat tombol pada remote control tersebut akan
dijadikan trigger atau pemicu untuk memberi sinyal ke output pin arduino yang
terhubung ke optocoupler agar mengalirkan tegangan ke relay untuk menyalakan
atau mematikan lampu yang dituju.
Untuk menyalakan atau mematikan lampu dengan menggunakan saklar
tukar sama seperti menggunakan saklar konvensional pada umumnya.
3.4
Perancangan Hardware
3.4.1 Perancangan Model Miniature
Bahan yang digunakan untuk merancang miniature instalasi pada denah
rumah adalah papan kayu yang mempunyai ketebalan 8 mm dengan ukuran
sebagai berikut :
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
27
140 cm
35 cm
35 cm
35 cm
35 cm
Kamar 1
Halaman
Depan
Kamar 2
Ruang Tengah
35 cm
90 cm
Dapur
Ruang Tamu
28 cm
35 cm
Gambar 3.3 Ukuran Miniature
Gambar 3.4 Foto Miniature Denah
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
26 cm
Kamar
Mandi
28
3.4.2 Remote Control
Pada bagian input sistem ini menggunakan remote control Series IR
Remote for Arduino untuk mengirimkan perintah ke IR receiver yang kemudian
akan di proses oleh mikrokontroller untuk mengendalikan lampu sebagai
outputnya.
Gambar 3.5 Remote Control dan IR Receiver
3.4.2.1 Menghubungkan IR Receiver
IR Receiver mempunyai 3 pin untuk dihubungkan ke mikrocontroller
Arduino, yaitu pin VCC ke pin 5V Arduino, pin GND ke pin GND Arduino, dan
pin D ke salah satu pin digital Arduino. Pada perancangan ini penyusun
menggunakan pin digital 11 pada arduino. Gambar koneksinya dapat dilihat di
bawah ini.
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
29
Gambar 3.6 Koneksi IR Receiver Pada Arduino
3.4.3 Controller
Controller yang digunakan adalah Arduino ATMega328, dipilihnya chip
ini adalah karena fitur-fitur yang dimiliki cukup lengkap, selain itu juga memiliki
kecepatan yang lebih baik yaitu satu siklus mesin untuk satu intruksi dengan
kecepatan hingga 16MHz serta banyak tersedia dipasaran.
Gambar 3.7 Microcontroller Arduino Uno smd
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
30
Untuk dapat bekerja mikrokontroler perlu mendapat tengan kerja berupa
tegangan kerja sebesar 5 V dengan arus 40 mA dan ground serta clock, dengan
clock yang digunakan pada perancangan ini sebesar 16 MHz.
3.4.3.1 Perancangan Input dan Output pada Mikrokontroler
Pengalamatan input dan output pada kaki – kaki pin pada mikrokontroler
Arduino dapat dilihat pada tabel dibawah ini.
Tabel 3.1 Pengalamatan Kaki Pin pada Mikrokontroler Arduino
No
Pin Digital
Keterangan
1
Pin 11
Sebagai input IR receiver
2
Pin 8
Sebagai output ke lampu 1
3
Pin 2
Sebagai output ke lampu 2
4
Pin 3
Sebagai output ke lampu 3
5
Pin 4
Sebagai output ke lampu 4
6
Pin 5
Sebagai output ke lampu 5
7
Pin 6
Sebagai output ke lampu 6
8
Pin 7
Sebagai output ke lampu 7
3.4.4 Perancangan Rangkaian Driver Relay
Komponen aktif pada rangkaian ini adalah ic optocoupler 4N35 dan dua
buah transistor. Input dari mikrokontroler sebesar 5 Volt mengalir menuju kaki 1
optocoupler , LED infra merah menyala cahaya LED infra merah di terima oleh
kaki basis fototransistor, sehingga fototransistor akan mengalirkan arus sebesar 5
Volt dari sumber menuju kaki kolektor menuju kaki emiter dan mengirimkan
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
31
sinyal 5 Volt ke kaki basis transistor BC 547. Transistor ini berfungsi sebagai
saklar elektronik yang akan mengalirkan arus jika terdapat arus bias pada kaki
basisnya. Dari transistor BC 547 menuju transistor TIP31C untuk mengaktifkan
relay 12 Volt jenis DPDT (Double Pole Double Throw).
Gambar 3.8 Skema Rangkaian Driver Relay
3.4.6 Pengawatan Relay DPDT ( Double Pole Double Throw )
Dibutuhkan satu buah relay DPDT untuk mengontrol satu buah output
berupa lampu. Cara kerjanya adalah ketika relay diberi input 12 Volt dan ground
pada kaki (13, 14) maka kaki (9, 12) yang mengalirkan tegangan 220 Volt dari
sumber akan kontak dengan kaki NO (5, 8) yang terhubung ke phasa lampu dan
lampu akan menyala. Dalam keadaan normal atau kaki (13, 14) tanpa tegangan,
maka kaki NO (5, 8) yang terhubung ke phasa beban tidak akan mengalirkan
tegangan 220 Volt dan lampu dalam kondisi mati.
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
32
220 Volt AC
Ground
Beban
13
9
5
1
12
8
4
RELAY
14
12 Volt DC
Gambar 3.9 Skema Pengawatan Relay ke Beban dalam keadaan normal
3.4.7 Pengawatan Saklar Tukar
Saklar tukar diperlukan untuk menyalakan dan mematikan lampu secara
bergantian oleh saklar yang terdapat pada relay. Rangkaian pengawatannya dapat
dilihat pada gambar dibawah ini.
relay
~
saklar
1
NC
5
NO
0
Gambar 3.10 Skema Pengawatan Saklar Tukar dengan Relay
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
33
3.5
Perancangan software
3.5.1 Perancangan Pemrograman Remote Control
Sebelum remote control ini dapat digunakan, Pertama-tama terlebih
dahulu harus memasukkan data library IR Remote kedalam software arduino.
Setelah itu software arduino dapat membaca / menerima sinyal infrared dengan IR
receiver dan board arduino.
Hubungkan IR receiver pada boar Arduino. Kemudian tulis dan upload sketch
kosong berikut :
#include
int RECV_PIN = 11;
IRrecv irrecv(RECV_PIN);
decode_results results;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
irrecv.enableIRIn(); // Start the receiver
}
void loop() {
if (irrecv.decode(&results)) {
Serial.println(results.value, HEX);
irrecv.resume(); // Receive the next value
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
34
(sumber: http://dfrobot.com )
Gambar 3.11 Tampilan Serial Monitor Pada Software Arduino
Kemudian, angka HEX yang muncul pada serial monitor dijadikan
trigger/pemicu untuk mengontrol output pin pada program Arduino.Untuk lebih
jelasnya contoh perintah pemrograman pada software Arduino dapat dilihat pada
lampiran.
Dalam perancangan ini penulis hanya memakai beberapa tombol yang
tersedia pada remote control, diantaranya:
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
35
1. Tombol angka 1 untuk menyalakan dan mematikan lampu 1
2. Tombol angka 2 untuk menyalakan dan mematikan lampu 2
3. Tombol angka 3 untuk menyalakan dan mematikan lampu 3
4. Tombol angka 4 untuk menyalakan dan mematikan lampu 4
5. Tombol angka 5 untuk menyalakan dan mematikan lampu 5
6. Tombol angka 6 untuk menyalakan dan mematikan lampu 6
7. Tombol angka 7 untuk menyalakan dan mematikan lampu 7
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
BAB V
PENUTUP
5.1
Kesimpulan
Dari hasil pengujian produk instalasi otomatis untuk memudahkan sistem
pensaklaran lampu dirumah menggunakan remote control sebagai pengendalinya
dapat disimpulkan bahwa, sistem pengendali lampu dengan menggunakan remote
control ini diprogram dengan memasukkan kode alamat atau bilangan hex masing
– masing tombol pada remote untuk mentrigger/memicu pin pada output Arduino
yang kemudian dihubungkan untuk menyalakan atau mematikan output berupa
lampu ketika menekan salah satu tombol pada remote control yang telah di
program sebelumnya. Produk ini dapat juga mematikan dan menyalakan lampu
menggunakan saklar tukar sebagai pengendali manualnya.
5.2
Saran
Adapun masukan atau saran agar alat ini bekerja dengan baik, diantaranya:
1. Menambahkan sumber tegangan ke driver relay agar tidak terjadi drop
tegangan ketika menyalakan lampu secara keseluruhan menggunakan
remot control.
2. Menambahkan receiver pada masing – masing dudukan lampu agar lebih
mudah dalam pengontrolan disetiap ruangan.
3. Menambahkan dimmer digital untuk mengontrol redup terang lampu agar
penggunaan remote control lebih maksimal.
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
43
DAFTAR PUSTAKA
Arduino Home Page, (2012). Arduino Uno Getting Started. [Online]. Tersedia:
http://www.arduino.cc/en/Main/arduinoBoardUno [diakses pada tanggal
12 April 2013]
DF Robot Home Page, (2011). IR Kit for Arduino. [Online]. Tersedia:
http://www.dfrobot.com/index.php?route=product/product&filter_name=I
R%20remote&product_id=366#.Uhn4BT9dtPs
Djuandi,
Feri.
(2011).
Pengenalan
[OnLine].
Arduino.
http://www.TokoBuku.com/arduino-pengenalan.PDF
Tersedia:
[diakses
pada
tanggal 12 April 2013]
Go,
C.
(2011)
Relay,TPDT,
dan
QPDT.
[Online]
Tersedia:
http://www.elektronikabersama.web.id/2011/06/relay-tpdt-dan-qpdt.html
[diakses pada tanggal 22 Agustus 2013]
IR Remote Library. (2012) Download IR Remote Library [Online] Tersedia:
http://www.dfrobot.com/image/data/DFR0107/IRremote.zip [diakses pada
tanggal 20 April 2013]
Jaenal.
(2009).
OPTOCOUPLER.
[Online].
Tersedia:
http://jaenal91.wordpress.com/category/optocoupler [diakses pada tanggal
12 April 2013]
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
44
MIKROKONTROLER ARDUINO
PROYEK AKHIR
Diajukan sebagai salah satu syarat kelulusan sidang yudisium diploma-III tahun
akademik 2012/2013
Disusun Oleh:
REIDA PASGARA PUTRA
1002367
DIPLOMA-III TEKNIK ELEKTRO
JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN
UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA
2013
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
RANCANG BANGUN INSTALASI LISTRIK OTOMATIS
BERBASIS MIKROKONTROLER ARDUINO
Oleh
Reida Pasgara Putra
Sebuah laporan proyek akhir yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat
memperoleh gelar Diploma pada Fakultas Pendidikan Teknik dan Kejuruan
© Reida Pasgara Putra 2013
Universitas Pendidikan Indonesia
Agustus 2013
Hak Cipta dilindungi undang-undang.
Laporan proyek akhir ini tidak boleh diperbanyak seluruhya atau sebagian,
dengan dicetak ulang, difoto kopi, atau cara lainnya tanpa ijin dari penulis.
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
ABSTRAK
Saat ini sistem pengendalian menggunakan remote control sudah
berkembang pesat. Salah satu pemakaian teknologi dengan menggunakan konsep
remote control adalah pada alat – alat elektronik rumah tangga, seperti televisi, air
conditioner atau sering juga disebut ac, dan lain - lainnya.
Tujuan dari tugas akhir ini adalah untuk menghasilkan suatu produk
instalasi otomatis untuk memudahkan sistem pensaklaran lampu di rumah
menggunakan remote control sebagai pengendalinya. Sistem pengendali remote
control ini menggunakan IR Kit Remote for Arduino df Robots Series. Perintah
remote control ini diproses menggunakan mikrokontroller Arduino sebagai dasar
pengendali untuk mengolah program agar dapat mengeluarkan tegangan pada
output pin yang dihubungkan dengan driver relay kemudian digunakan untuk
mengalirkan tegangan AC agar dapat mengendalikan output beban berupa lampu
pada instalasi rumah.
Dari hasil pengujian, lampu akan menyala dan padam jika tombol pada
remote control ditekan yang sebelumnya telah diprogram untuk mengendalikan
beberapa lampu pada instalasi pada miniature rumah. Namun dalam pembuatan
alat ini dilengkapi juga dengan saklar tukar sebagai pengendali lampu secara
manual seperti saklar konvensional pada umumnya.
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
i
ABSTRACT
Current control system using the remote control has been growing rapidly .
One use of technology by using the concept of remote control is the tool household electronics , such as televisions , air conditioners or often also called ac
, and others - others .
The purpose of this thesis is to produce a product to facilitate the
installation of automatic light switching system at home using the remote control
as a controller . This remote control system using IR Remote Kit for Arduino df
Series Robots . Remote control command is processed using the Arduino
microcontroller as a basis for process control program that can output voltage at
the output pin which is connected to the relay driver is then used to drain the AC
voltage in order to control the output of a lamp load at home installation .
From the test results , the lights will turn on and off when the button is
pressed on the remote control that has previously been programmed to control
multiple lights at the miniature house installation . But in making this tool is also
equipped with a switch exchange as light controller manually like a conventional
switch in general
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
ii
DAFTAR ISI
A BSTRAK ................................................................................................. i
KATA PENGANTAR ................................................................................. ii
DAFTAR ISI ............................................................................................... v
DAFTAR TABEL ........................................................................................ ix
DAFTAR GAMBAR ................................................................................... x
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................ xi
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .............................................................................. 1
1.2 Rumusan Masalah ......................................................................... 2
1.3 Tujuan Penulisan .......................................................................... 2
1.4 Pembatasan Masalah ..................................................................... 2
1.5 Manfaat Penulisan......................................................................... 2
1.6 Metodologi Penulisan ................................................................... 3
1.7 Sistematika Penulisan Laporan ...................................................... 4
BAB II LANDASAN TEORI
2.1
Instalasi Listrik ........................................................................... 5
2.1.1 Prinsip – Prinsip Dasar Instalasi Listrik ........................... 5
2.2
Komponen Instalasi Listrik ......................................................... 6
2.2.1 Saklar .............................................................................. 6
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
v
2.2.1.1 Saklar Tukar ........................................................ 6
2.3
Remote Control........................................................................... 7
2.3.1 Remote Control RF (Radio Frequency) ........................... 8
2.3.2 Remote Control IR (Infrared) .......................................... 8
2.4
Mikrokontroler ........................................................................... 9
2.4.1 Pengertian Mikrokontroler............................................... 9
2.4.2 Arduino ........................................................................... 10
2.4.3 Arduino Uno ................................................................... 10
2.4.4 Power .............................................................................. 13
2.4.5 Input dan Output ............................................................. 15
2.4.6 Komunikasi ..................................................................... 15
2.4.6 Software Arduino ............................................................ 16
2.3
Optocoupler ................................................................................ 19
2.5
Relay .......................................................................................... 21
BAB III DESAIN DAN PERANCANGAN
3.1
Tujuan Perancangan.................................................................... 23
3.2
Deskripsi Model Instalasi Otomatis ............................................ 23
3.2.1 Spesifikasi Model Instalasi Otomatis ............................... 23
3.3
Perancangan Sistem Kerja Instalasi Otomatis Menggunakan
Remote Control........................................................................... 24
3.4 Perancangan Hardware ................................................................ 26
3.4.1
Perancangan Model Miniature ......................................... 26
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
vi
3.4.2
Remote Control ............................................................... 28
3.4.2.1 Menghubungkan IR Receiver ............................. 28
3.4.3 Controller ........................................................................ 29
3.4.3.1 Perancangan Input dan Output pada
Mikrokontroler .................................................. 30
3.4.4 Perancangan Rangkaian Driver Relay............................... 30
3.4.6 Pengawatan Relay DPDT (Double Pole Double Throw) .. 31
3.4.7 Pengawatan Saklar Tukar ................................................ 32
3.5
Perancangan Sofware .................................................................. 33
3.5.1 Perancangan Pemrograman Remote Control .................... 33
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1
Pengukuran Dan Pengujian ......................................................... 36
4.1.1 Langkah Pengukuran dan Pengujian ................................ 36
4.2
Pengukuran ................................................................................. 37
4.2.1 Pengukuran Tegangan Driver Relay ................................ 37
4.3 Pengujian .................................................................................... 38
4.3.1 Pengujian Remote Control ............................................... 38
4.3.1.1 Pengujian Perintah Tombol Remote Control ...... 38
4.3.1.2 Pengujian Jarak Remote Control Terhadap IR
Receiver ............................................................ 40
4.3.2 Pengujian Saklar Tukar Mematikan atau Menyalakan
Lampu ............................................................................ 40
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
vii
4.3.3 Pengujian Kombinasi Menyalakan Lampu
Menggunakan Remote dan Mematikan Menggunakan
Saklar, atau Sebaliknya ................................................... 41
4.4
Pembahasan ................................................................................ 42
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan ................................................................................ 43
5.2
Saran .......................................................................................... 43
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 44
LAMPIRAN
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
viii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Deskripsi Arduino Uno ................................................................. 13
Tabel 2.2 Bagian Menu File Software Arduino ............................................. 18
Tabel 2.5 Bagian – Bagian Toolbar Software Arduino .................................. 19
Tabel 3.1 Pengalamatan Kaki Pin pada Mikrokontroler Arduino ................... 30
Tabel 4.1 Pengukuran Tegangan Driver Relay .............................................. 37
Tabel 4.2 Pengujian Perintah Tombol pada Remote Control.......................... 38
Tabel 4.3 Pengujian Jarak Remote Control .................................................... 40
Tabel 4.4 Pengujian Saklar Tukar Mematikan atau Menyalakan Lampu ........ 41
Tabel 4.5 Pengujian Kombinasi Menyalakan atau Mematikan Lampu ........... 41
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Saklar Tukar .............................................................................. 7
Gambar 2.2 IR Remote .................................................................................. 8
Gambar 2.3 Board Arduino Uno ................................................................... 11
Gambar 2.4 Tampilan IDE Arduino .............................................................. 17
Gambar 2.5 Menu Bar IDE Arduino ............................................................. 17
Gambar 2.6 Toolbar Software IDE Arduino .................................................. 18
Gambar 2.7 Skema Optocoupler ................................................................... 20
Gambar 2.8 Tampilan Fisik Relay DPDT ...................................................... 22
Gambar 2.9 Skema Pengawatan Relay DPDT ............................................... 22
Gambar 3.1 Blok Diagram ............................................................................ 24
Gambar 3.2 Flowchart Instalasi menggunakan Remote Control dan Saklar
Tukar .......................................................................................... 25
Gambar 3.3 Ukuran Miniature ...................................................................... 27
Gambar 3.4 Foto Miniature Denah ................................................................ 27
Gambar 3.5 Remote Control dan IR Receiver ............................................... 28
Gambar 3.6 Koneksi IR Receiver Pada Arduino ............................................ 29
Gambar 3.7 Mikrokontroler Arduino Uno smd .............................................. 29
Gambar 3.8 Skema Rangkaian Driver Relay ................................................. 31
Gambar 3.9 Skema Pengawatan Relay ke Beban Dalam Keadaan Normal .... 32
Gambar 3.10 Skema Pengawatan Saklar Tukar Dengan Relay ...................... 32
Gambar 3.11 Tampilan Serial Monitor Pada Software Arduino ..................... 34
Gambar 4.1 Pengujian Perintah Tombol pada Remote Control ...................... 39
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
x
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Perancangan Pembuatan Program Arduino
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
xi
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang pesat, sangat
mempengaruhi terhadap kehidupan manusia. Hal ini tentu membuat kehidupan
manusia menjadi lebih mudah. Seiring dengan perkembangan dan kecanggihan
teknologi, maka dibutuhkan sumber daya manusia yang mampu dan siap untuk
memanfaatkannya, sehingga teknologi tersebut dapat digunakan dengan
maksimal.
Kemajuan teknologi mendorong manusia menciptakan peralatan yang
dapat membantu mempermudah pekerjaan manusia, sehingga lebih efisien dan
praktis.
Saat ini sistem pengendalian menggunakan remote control sudah
berkembang pesat. Salah satu pemakaian teknologi dengan menggunakan konsep
remote control adalah pada alat – alat elektronik rumah tangga, seperti televisi, air
conditioner atau sering juga disebut ac, dan lain - lainnya.
Penggunaan remote control untuk mengendalikan peralatan dapat
mempermudah pekerjaan manusia, sekaligus memanjakan kehidupan manusia.
Oleh karena latar belakang diatas, maka diambil sebuah judul:
“Rancang Bangun Instalasi Listrik Otomatis Berbasis Mikrokontroler
Arduino”
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
1
2
Kegunaan alat ini adalah untuk mengendalikan saklar lampu pada instalasi sebuah
rumah secara otomatis menggunakan remote control.
1.2
Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas maka masalah yang akan dibuat adalah,
“bagaimana cara merancang sistem pengendali menggunakan remote control pada
sebuah instalasi rumah baik yang sudah terpasang sebelumnya maupun
merancang instalasi baru dengan berbasis mikrocontroller Arduino ?”
1.3
Tujuan Penulisan
Tujuan dari tugas akhir ini adalah menghasilkan suatu produk instalasi
otomatis untuk memudahkan sistem pensaklaran lampu di rumah menggunakan
remote control sebagai pengendalinya.
1.4
Pembatasan Masalah
Pembatasan masalah dalam hal ini hanya memfokuskan menambahkan
sistem pengendali saklar pada instalasi rumah:
1. Remote control yang digunakan adalah IR Remote for Arduino
2. Mikrokontroler yang digunakan adalah Board Arduino
1.5
Manfaat Penulisan
Manfaat dari tugas akhir perancangan instalasi otomatis berbasis arduino
ini adalah :
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
3
1. Bagi Penulis
a. Untuk memperluas pengetahuan mengenai sistem pengendalian saklar
menggunakan remote control.
b. Untuk memperluas pengetahuan mengenai mikrokontroller arduino yang
dijadikan pengendali dan menyimpan perintah remote control yang telah
diprogram
2. Bagi Masyarakat
Diharapkan dapat menjadi suatu produk yang bermanfaat untuk mempermudah
dalam kehidupan sehari - hari.
3. Bagi Mahasiswa dan Pembaca lainya
Merupakan tambahan refrensi bacaan dan informasi khususnya bagi mahasiswa
jurusan Teknik Elektro yang sedang menyusun Tugas Akhir dengan pokok
permasalahan yang sama.
1.6
Metodologi Penelitian
Dalam pembuatan dan penyusunan Tugas Akhir ini, dilakukan beberapa
metode yaitu:
1. Metode Literatur
Pengumpulan data dan refrensi yang mendukung laporan tugas akhir ini.
2. Metode Perancangan Software dan Hardware
Pemilihan penggunaan software dan hardware yang digunakan dalam
aplikasi.
3. Metode Pembuatan
Pembuatan alat sesuai perancangan software dan hardware.
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
4
4. Metode Pengujian
Melakukan pengujian setelah semua selesai dirancang dan diaplikasikan
1.7
1.
Sistematika Laporan
BAB I PENDAHULUAN
Pada bab ini berisi uraian singkat mengenai pendahuluan yang berisikan
tentang latar belakang pembuatan alat, tujuan yang ingin dicapai, permasalahan
pada proyek akhir, batasan permasalahan pada proyek akhir, manfaat penulisan
serta sistematika pembahasan.
2.
BAB II LANDASAN TEORI
Berisi teori penunjang yang menjelaskan tentang teori-teori yang
mendukung dari bagian-bagian alat yang dibuat.
3.
BAB III DESAIN DAN PERANCANGAN
Berisi hal-hal yang behubungan dengan perancangan dan pembahasan
perangkat keras maupun perangkat lunak tentang alat yang dibuat.
4.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Berisi hasil pengamatan dan pembahasan dan hasil pengujian alat yang
dibuat
5.
BAB V PENUTUP
Berisi kesimpulan dan cara tentang penggunaan alat yang telah dirancang.
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
BAB III
DESAIN DAN PERANCANGAN
3.1
Tujuan Perancangan
Tujuan dari perancangan alat ini adalah untuk mewujudkan gagasan dan
didasari oleh teori serta fungsi dari software
arduino dan perangkat remote
control, untuk kemudian dipadukan dan dengan sedikit modifikasi sehingga
menghasilkan alat yang sesuai dengan spesifikasi yang diharapkan, 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
6. Alat yang dihasilkan sesuai dengan apa yang direncanakan
3.2
Deskripsi Model Instalasi Otomatis
3.2.1 Spesifikasi Model Instalasi Otomatis
1. Remote kontrol yang digunakan adalah IR Remote for Arduino sebagai input
perintah untuk mengendalikan output berupa lampu
2. Kontroller menggunakan Mikrokontroller Arduino Uno
3. Optocoupler digunakan sebagai saklar elektrik untuk memerintahkan relay
bekerja
4. Relay digunakan untuk menyalakan output berupa lampu dari perintah remote
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
23
24
5. Saklar tukar sebagai pengendali lampu secara manual.
3.3
Perancangan Sistem Kerja Instalasi Otomatis Menggunakan Remote
Control
Secara umum sistem instalasi menggunakan remote kontrol ini terdiri dari
input, kontroler, dan output. Bagian masukan (inputan) dari sistem ini adalah
perintah tombol pada remote control dan perintah saklar yg digerakkan secara
manual. Bagian kontroler dari sistem ini adalah mikrokontroller arduino. Bagian
keluaran (output) dari sistem ini adalah menyalakan lampu.
Remote Kontrol
Mikrokontroller
Arduino
Lampu
Saklar Putar
Gambar 3.1 Blok Diagram
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
25
Start
- Rangkaian instalasi
- IR remote
- Mikrokontroler
Operasikan secara
Otomatis
Tidak
Ya
Saklar tukar
Remote control
Reciever
Mikrokontroler
Arduino
Relay
Lampu ON/
OFF
Ya
Operasikan
Kembali
Tidak
Kesimpulan
End
Gambar 3.2 Flowchart Sistem Instalasi Menggunakan Remote Control dan Saklar
Tukar
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
26
Dari gambar 3.2 dapat dijelaskan bahwa prinsip dari sistem ini adalah
menyalakan dan mematikan lampu berdasarkan perintah remote control atau
menggunakan saklar tukar sebagai saklar manual.
Kondisi awal ketika tombol pada remote control ditekan maka transmiter
pada remote akan mengirimkan sinyal infra merah ke IR receiver atau penerima
sinyal
infra
merah
yang
tersambung
oleh
mikrokontroller
kemudian
menerjemahkan pulsa infra merah tersebut kedalam kode HEX dengan bantuan
arduino library. Kode HEX atau alamat tombol pada remote control tersebut akan
dijadikan trigger atau pemicu untuk memberi sinyal ke output pin arduino yang
terhubung ke optocoupler agar mengalirkan tegangan ke relay untuk menyalakan
atau mematikan lampu yang dituju.
Untuk menyalakan atau mematikan lampu dengan menggunakan saklar
tukar sama seperti menggunakan saklar konvensional pada umumnya.
3.4
Perancangan Hardware
3.4.1 Perancangan Model Miniature
Bahan yang digunakan untuk merancang miniature instalasi pada denah
rumah adalah papan kayu yang mempunyai ketebalan 8 mm dengan ukuran
sebagai berikut :
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
27
140 cm
35 cm
35 cm
35 cm
35 cm
Kamar 1
Halaman
Depan
Kamar 2
Ruang Tengah
35 cm
90 cm
Dapur
Ruang Tamu
28 cm
35 cm
Gambar 3.3 Ukuran Miniature
Gambar 3.4 Foto Miniature Denah
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
26 cm
Kamar
Mandi
28
3.4.2 Remote Control
Pada bagian input sistem ini menggunakan remote control Series IR
Remote for Arduino untuk mengirimkan perintah ke IR receiver yang kemudian
akan di proses oleh mikrokontroller untuk mengendalikan lampu sebagai
outputnya.
Gambar 3.5 Remote Control dan IR Receiver
3.4.2.1 Menghubungkan IR Receiver
IR Receiver mempunyai 3 pin untuk dihubungkan ke mikrocontroller
Arduino, yaitu pin VCC ke pin 5V Arduino, pin GND ke pin GND Arduino, dan
pin D ke salah satu pin digital Arduino. Pada perancangan ini penyusun
menggunakan pin digital 11 pada arduino. Gambar koneksinya dapat dilihat di
bawah ini.
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
29
Gambar 3.6 Koneksi IR Receiver Pada Arduino
3.4.3 Controller
Controller yang digunakan adalah Arduino ATMega328, dipilihnya chip
ini adalah karena fitur-fitur yang dimiliki cukup lengkap, selain itu juga memiliki
kecepatan yang lebih baik yaitu satu siklus mesin untuk satu intruksi dengan
kecepatan hingga 16MHz serta banyak tersedia dipasaran.
Gambar 3.7 Microcontroller Arduino Uno smd
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
30
Untuk dapat bekerja mikrokontroler perlu mendapat tengan kerja berupa
tegangan kerja sebesar 5 V dengan arus 40 mA dan ground serta clock, dengan
clock yang digunakan pada perancangan ini sebesar 16 MHz.
3.4.3.1 Perancangan Input dan Output pada Mikrokontroler
Pengalamatan input dan output pada kaki – kaki pin pada mikrokontroler
Arduino dapat dilihat pada tabel dibawah ini.
Tabel 3.1 Pengalamatan Kaki Pin pada Mikrokontroler Arduino
No
Pin Digital
Keterangan
1
Pin 11
Sebagai input IR receiver
2
Pin 8
Sebagai output ke lampu 1
3
Pin 2
Sebagai output ke lampu 2
4
Pin 3
Sebagai output ke lampu 3
5
Pin 4
Sebagai output ke lampu 4
6
Pin 5
Sebagai output ke lampu 5
7
Pin 6
Sebagai output ke lampu 6
8
Pin 7
Sebagai output ke lampu 7
3.4.4 Perancangan Rangkaian Driver Relay
Komponen aktif pada rangkaian ini adalah ic optocoupler 4N35 dan dua
buah transistor. Input dari mikrokontroler sebesar 5 Volt mengalir menuju kaki 1
optocoupler , LED infra merah menyala cahaya LED infra merah di terima oleh
kaki basis fototransistor, sehingga fototransistor akan mengalirkan arus sebesar 5
Volt dari sumber menuju kaki kolektor menuju kaki emiter dan mengirimkan
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
31
sinyal 5 Volt ke kaki basis transistor BC 547. Transistor ini berfungsi sebagai
saklar elektronik yang akan mengalirkan arus jika terdapat arus bias pada kaki
basisnya. Dari transistor BC 547 menuju transistor TIP31C untuk mengaktifkan
relay 12 Volt jenis DPDT (Double Pole Double Throw).
Gambar 3.8 Skema Rangkaian Driver Relay
3.4.6 Pengawatan Relay DPDT ( Double Pole Double Throw )
Dibutuhkan satu buah relay DPDT untuk mengontrol satu buah output
berupa lampu. Cara kerjanya adalah ketika relay diberi input 12 Volt dan ground
pada kaki (13, 14) maka kaki (9, 12) yang mengalirkan tegangan 220 Volt dari
sumber akan kontak dengan kaki NO (5, 8) yang terhubung ke phasa lampu dan
lampu akan menyala. Dalam keadaan normal atau kaki (13, 14) tanpa tegangan,
maka kaki NO (5, 8) yang terhubung ke phasa beban tidak akan mengalirkan
tegangan 220 Volt dan lampu dalam kondisi mati.
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
32
220 Volt AC
Ground
Beban
13
9
5
1
12
8
4
RELAY
14
12 Volt DC
Gambar 3.9 Skema Pengawatan Relay ke Beban dalam keadaan normal
3.4.7 Pengawatan Saklar Tukar
Saklar tukar diperlukan untuk menyalakan dan mematikan lampu secara
bergantian oleh saklar yang terdapat pada relay. Rangkaian pengawatannya dapat
dilihat pada gambar dibawah ini.
relay
~
saklar
1
NC
5
NO
0
Gambar 3.10 Skema Pengawatan Saklar Tukar dengan Relay
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
33
3.5
Perancangan software
3.5.1 Perancangan Pemrograman Remote Control
Sebelum remote control ini dapat digunakan, Pertama-tama terlebih
dahulu harus memasukkan data library IR Remote kedalam software arduino.
Setelah itu software arduino dapat membaca / menerima sinyal infrared dengan IR
receiver dan board arduino.
Hubungkan IR receiver pada boar Arduino. Kemudian tulis dan upload sketch
kosong berikut :
#include
int RECV_PIN = 11;
IRrecv irrecv(RECV_PIN);
decode_results results;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
irrecv.enableIRIn(); // Start the receiver
}
void loop() {
if (irrecv.decode(&results)) {
Serial.println(results.value, HEX);
irrecv.resume(); // Receive the next value
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
34
(sumber: http://dfrobot.com )
Gambar 3.11 Tampilan Serial Monitor Pada Software Arduino
Kemudian, angka HEX yang muncul pada serial monitor dijadikan
trigger/pemicu untuk mengontrol output pin pada program Arduino.Untuk lebih
jelasnya contoh perintah pemrograman pada software Arduino dapat dilihat pada
lampiran.
Dalam perancangan ini penulis hanya memakai beberapa tombol yang
tersedia pada remote control, diantaranya:
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
35
1. Tombol angka 1 untuk menyalakan dan mematikan lampu 1
2. Tombol angka 2 untuk menyalakan dan mematikan lampu 2
3. Tombol angka 3 untuk menyalakan dan mematikan lampu 3
4. Tombol angka 4 untuk menyalakan dan mematikan lampu 4
5. Tombol angka 5 untuk menyalakan dan mematikan lampu 5
6. Tombol angka 6 untuk menyalakan dan mematikan lampu 6
7. Tombol angka 7 untuk menyalakan dan mematikan lampu 7
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
BAB V
PENUTUP
5.1
Kesimpulan
Dari hasil pengujian produk instalasi otomatis untuk memudahkan sistem
pensaklaran lampu dirumah menggunakan remote control sebagai pengendalinya
dapat disimpulkan bahwa, sistem pengendali lampu dengan menggunakan remote
control ini diprogram dengan memasukkan kode alamat atau bilangan hex masing
– masing tombol pada remote untuk mentrigger/memicu pin pada output Arduino
yang kemudian dihubungkan untuk menyalakan atau mematikan output berupa
lampu ketika menekan salah satu tombol pada remote control yang telah di
program sebelumnya. Produk ini dapat juga mematikan dan menyalakan lampu
menggunakan saklar tukar sebagai pengendali manualnya.
5.2
Saran
Adapun masukan atau saran agar alat ini bekerja dengan baik, diantaranya:
1. Menambahkan sumber tegangan ke driver relay agar tidak terjadi drop
tegangan ketika menyalakan lampu secara keseluruhan menggunakan
remot control.
2. Menambahkan receiver pada masing – masing dudukan lampu agar lebih
mudah dalam pengontrolan disetiap ruangan.
3. Menambahkan dimmer digital untuk mengontrol redup terang lampu agar
penggunaan remote control lebih maksimal.
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
43
DAFTAR PUSTAKA
Arduino Home Page, (2012). Arduino Uno Getting Started. [Online]. Tersedia:
http://www.arduino.cc/en/Main/arduinoBoardUno [diakses pada tanggal
12 April 2013]
DF Robot Home Page, (2011). IR Kit for Arduino. [Online]. Tersedia:
http://www.dfrobot.com/index.php?route=product/product&filter_name=I
R%20remote&product_id=366#.Uhn4BT9dtPs
Djuandi,
Feri.
(2011).
Pengenalan
[OnLine].
Arduino.
http://www.TokoBuku.com/arduino-pengenalan.PDF
Tersedia:
[diakses
pada
tanggal 12 April 2013]
Go,
C.
(2011)
Relay,TPDT,
dan
QPDT.
[Online]
Tersedia:
http://www.elektronikabersama.web.id/2011/06/relay-tpdt-dan-qpdt.html
[diakses pada tanggal 22 Agustus 2013]
IR Remote Library. (2012) Download IR Remote Library [Online] Tersedia:
http://www.dfrobot.com/image/data/DFR0107/IRremote.zip [diakses pada
tanggal 20 April 2013]
Jaenal.
(2009).
OPTOCOUPLER.
[Online].
Tersedia:
http://jaenal91.wordpress.com/category/optocoupler [diakses pada tanggal
12 April 2013]
Reida Pasgara Putra, 2013
Rancang bangun instalasi listrik otomatis berbasis mikrokontroler arduino
Universitas pendidikan indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
44