Realisasi Alat Pengontrolan Lampu Panggung Nirkabel Menggunakan Arm Cortex M4 Dan Smartphone Berbasis Android Wireless Stage Lighting Controller Use Arm Cortex M4 And Android Smartphone Realization.

(1)

i Universitas Kristen Maranatha

Realisasi Alat Pengontrolan Lampu Panggung Nirkabel

Menggunakan ARM CORTEX M4 dan Smartphone

Berbasis Android

Disusun Oleh:

Nama : Sri Yosep Stefanus W. NRP : 0922037

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Kristen Maranatha, Jl. Prof.Drg.Suria Sumantri, MPH no. 65, Bandung, Indonesia.

Email :yosepstefanus@gmail.com

ABSTRAK

Pencahayaan panggung diperlukan untuk membangun efek cahaya. Pencahayaan pada panggung juga memberikan ketertarikan bagi penonton pada pertunjukan. Untuk mendukung berbagai latar belakang waktu yang diinginkan, dibutuhkan beberapa lampu dengan berbagai warna. Lampu panggung konvensional membutuhkan daya yang besar dan tiap lampu hanya dapat digunakan untuk satu warna. Kompleksitas kabel pada pengaturan lampu membuat mobilitas operator terbatas

Dalam Tugas Akhir ini lampu panggung dibuat menggunakan LED dengan warna primer merah,biru, dan hijau. Penggunaan warna primer dapat memberikan berbagai warna lain. Pada mixer digunakan ARM M4 Infineon XMC 4500 Relax Lite, sedangkan pada fixture digunakan ARM M0 Infineon XMC 2Go dengan chip XMC 1100 dan berkomunikasi menggunakan RF Link 433MHz. Mixer dirancang untuk dapat berkomunikasi dengan smartphone berbasis android melalui Bluetooth. Sehingga operator dapat mengatur pencahayaan panggung melalui smartphone android. Mixer dapat mengatur intensitas cahaya dan warna serta dapat menyimpan pada mode scene, sedangkan pada smartphone android hanya dapat mengatur intensitas cahaya tiap lampu.

Dari hasil realisasi dan pengamatan data, lampu dapat berfungsi dengan baik untuk menampilkan cahaya sesuai dengan mixer dan pada smartphone. Konsumsi daya fixture LED maksimum adalah 22,5 watt dan dibandingkan dengan lampu PAR 38 yang memiliki rating daya 80 watt. Fixture LED dapat memproduksi cahaya sebesar 103,4 lux/watt, sedangkan lampu PAR 38 menghasilkan cahaya maksimum 41,3 lux/watt. Sistem ini dapat mengontrol fixture dengan baik pada jarak maksimum 80 meter jika tanpa penghalang dan pada jarak maksimum 70 meter jika ada penghalang. Sedangkan Smartphone dapat mengontrol mixer dengan baik pada jarak maksimum 60 meter tanpa penghalang dan maksimum 15 meter jika ada penghalang.

Kata kunci : Lampu panggung, nirkabel, android, Infineon, ARM mikrokontroler, RF link, bluetooth


(2)

ii Universitas Kristen Maranatha

Wireless Stage Lighting Controller Realization Using

ARM Cortex M4 and Android Smartphone

Composed By:

Name : Sri Yosep Stefanus W. NRP : 0922037

Electrical Engineering Department, Maranatha Christian University Jl. Prof.Drg.Suria Sumantri, MPH no.65, Bandung, Indonesia

Email : yosepstefanus@gmail.com

ABSTRACT

Stage lighting is needed for making a light effect. Stage lighting also make audience interest to the show. To making different time setting, needed light with different colour. The conventional stage lamps needs big power and each lamp only use for one colour. The wiring complexity of stage lighting is limiting operator mobility.

On this final project, stage lighting made from LED with primary colour which is Red, Green, and Blue. This primary colour can combine to make another colour. ARM M4 Infineon XMC 4500 Relax Lite used for mixer and ARM M0 Infineon XMC 2Go with XMC 1100 chip used on LED fixture and wirelessly communicate with RF Link 433Mhz. Mixer is designed to communicate with android smartphone using Bluetooth. Operator can controlling the stage lighting using android smartphone. Mixer is used for control the colour and light intensity also enable for save it at scene mode. Android smartphone only used for controlling the colour and light intensity.

From results of the realization and data observation, the stage lighting system that designed by function properly as on mixer or smartphone. Maksimum power usage of LED fixture is 22,5 watts and compared with PAR 38 lamps with 80 watts power rating. LED Fixture can produce light maximum 103,4 lux/watt, therefore PAR 38 lamp only produce light 41,3 lux/watt. The system can control fixture well at a maximum distance 80 meters without obstacle and 70 meters with obstacles. Meanwhile, smartphone can control mixer well at a maximum distance 60 meters without obstacle and 15 meters with obstacles.

Key words : Stage lighting, wireless, android, Infineon, ARM microcontroller, RF Link, bluetooth


(3)

v Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR ISI

Halaman LEMBAR PENGESAHAN

PERNYATAAN ORISINALITAS LAPORAN PENELITIAN PERNYATAAN PUBLIKASI LAPORAN TUGAS AKHIR

ABSTRAK ... i

ABSTRACT ... ii

KATA PENGANTAR ... iii

DAFTAR ISI ... v

DAFRAT GAMBAR ... viii

DAFTAR TABEL... x

DAFTAR PERSAMAAN... xi

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Identifikasi Masalah ... 2

1.3 Perumusan Masalah ... 2

1.4 Tujuan Penelitian ... 2

1.5 Pembatasan Masalah ... 3

1.6 Sistematika Penulisan ... 3

BAB II TEORI DASAR 2.1 Teori Pencahayaan ... 5

2.2 Fungsi Pencahayaan Panggung ... 5

2.2.1 Visibility ... 5

2.2.2 Revelation of form ... 6

2.2.3 Placing The Action ... 6

2.2.4 Mood ... 6

2.2.5 Composition ... 6


(4)

vi Universitas Kristen Maranatha

2.3 Teori Pencahayaan Untuk Theater... 7

2.3.1 Straight on Viewing ... 7

2.3.2 Multiple View Angle ... 8

2.3.3 Expanded View Angle ... 9

2.4 Aplikasi Pencahayaan ... 10

2.4.1 Menentukan area pencahayaan ... 10

2.4.2 Menentukan fixture yang diperlukan ... 10

2.5 Modul Infineon Relax Lite Kit ... 16

2.5.1 Spesifikasi XMC 4500 ... 18

2.5.2 Komunikasi XMC 4500 ... 18

2.5.3 Periferal Analog ... 19

2.5.4 Periferal kontrol Industrial ... 20

2.5.5 Jalur Input / Output ... 20

2.5.6 Daya ... 21

2.6 Infineon XMC 2Go ... 21

2.6.1 Spesifikasi Subsistem XMC 1100 ... 23

2.6.2 Memori Chip ... 23

2.6.3 Periferal Chip ... 23

2.6.4 Jalur Input / Output ... 24

2.7 Android ... 24

2.7.1 Versi Android ... 24

2.7.2 Fitur Android ... 25

2.8 High Power Light Emitting Diode ... 26

2.9 Buck Converter ... 27

2.10 Bluetooth ... 30

2.10.1 Protokol Bluetooth ... 31

2.10.2 Bluetooth Module HC-05 TTL ... 32

2.11 RF 433 Data Link Kit ... 33


(5)

vii Universitas Kristen Maranatha BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI

3.1 Perancangan Sistem ... 38

3.2 Perancangan Hardware ... 39

3.2.1 Mixer Stage Lighting ... 39

3.2.2 Fixture LED... 49

3.3 Perancangan Software ... 53

3.3.1 Perangkat Lunak Android ... 53

3.3.2 Frame Data ... 56

BAB IV DATA PENGAMATAN DAN ANALISIS 4.1 Pengujian Pembacaan Input Analog ... 57

4.2 Pengamatan Pembangkit Sinyal PWM ... 58

4.3 Pengamatan Nilai Intensitas Cahaya Fixture ... 61

4.4 Pengamatan Konsumsi Daya ... 65

4.5 Pengamatan Penerimaan Data Pada Mode PLAY ... 66

4.6 Pengamatan Jarak Jangkau Modul Bluetooth HC-05 ... 71

4.7 Pengamatan Jarak Jangkau RF Link 433 MHz... 72

BAB V SIMPULAN DAN SARAN 5.1 Simpulan ... 74

5.2 Saran ... 74

DAFTAR PUSTAKA ... 75

LAMPIRAN A LIST PROGRAM INFINEON XMC RELAX LITE LAMPIRAN B LIST PROGRAM INFINEON XMC 2GO

LAMPIRAN C LIST PROGRAM ANDROID STUDIO LAMPIRAN D DATASHEET


(6)

viii Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Posisi lampu untuk teknik Straight on Viewing ... 7

Gambar 2.2 Posisi lampu pada objek ... 8

Gambar 2.3 Posisi penempatan lampu untuk teknik Multiple View Angles ... 9

Gambar 2.4 Posisi lampu untuk tekik Expanded View Angles ... 10

Gambar 2.5 Ellipsoidal Reflector Spotlight ... 11

Gambar 2.6 Lampu Scoops ... 12

Gambar 2.7 Fresnell Fixture ... 12

Gambar 2.8 PAR Cans ... 13

Gambar 2.9 Borderlights ... 13

Gambar 2.10 Board Cycs ... 14

Gambar 2.11 Followspot ... 15

Gambar 2.12 High End Cyberlight ... 15

Gambar 2.13 LED Fixture ... 16

Gambar 2.14 Infineon XMC Relax Lite Kit ... 17

Gambar 2.15 Infineon XMC 2Go ... 22

Gambar 2.16 LED Cluster ... 28

Gambar 2.17 Skematik LED Driver ... 29

Gambar 2.18 Bluetooth Module HC-05 ... 32

Gambar 2.19 Transmitter dan Receiver Modul RF 433 link kit ... 33

Gambar 2.20 Konfigurasi pin-pin transmitter dan receiver modul RF 433 ... 34

Gambar 2.21 Desain antena seperdelapan gelombang dengan loading coil ... 37

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem ... 38

Gambar 3.2 Titik ukur potensiometer ... 40

Gambar 3.3 Skematik rangkaian input ADC ... 41

Gambar 3.4 Realisasi rangkaian input ADC ... 41

Gambar 3.5 Skematik Rangkaian channel selector ... 42

Gambar 3.6 Realisasi rangkaian channel selector ... 43

Gambar 3.7 Skematik rangkaian scene selection ... 44


(7)

ix Universitas Kristen Maranatha

Gambar 3.9 Flowchart mixer stage lighting ... 47

Gambar 3.10 Realisasi mixer stage lighting ... 48

Gambar 3.11 Skematik rangkaian address ... 49

Gambar 3.12 Rangkaian LED Array ... 50

Gambar 3.13 Rangkaian LED dan Driver ... 50

Gambar 3.14 Perancangan posisi LED ... 51

Gambar 3.15 Koneksi pin pada XMC 2Go ... 51

Gambar 3.16 Flowchart stage lighting fixture ... 52

Gambar 3.17 Realisasi LED Fixture ... 53

Gambar 3.18 GUI Menu awal ... 54

Gambar 3.19 GUI virtual mixer ... 54

Gambar 3.20 Flowchart program pada smartphone android ... 55

Gambar 3.21 Format frame data ... 56

Gambar 4.1 Sinyal PWM dan sinyal output dari buck converter ... 59

Gambar 4.2 Output buck converter pada LED merah ... 59

Gambar 4.3 Output buck converter pada LED biru ... 60

Gambar 4.4 Output buck converter pada LED hijau ... 60

Gambar 4.5 Perbandingan pemakaian lensa pada warna primer RGB ... 61

Gambar 4.6 Perbandingan pemakaian lensa pada warna campuran RGB ... 62

Gambar 4.7 Lampu PAR 38 Flood Light Philips 80 Watt ... 63

Gambar 4.8 Hasil cahaya lampu PAR dan fixture LED ... 65


(8)

x Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Spesifikasi Relax Lite Kit ... 18

Tabel 2.2 Spesifikasi Infineon XMC 2Go ... 22

Tabel 2.3 Versi Android ... 25

Tabel 2.4 Spesifikasi LED High Power ... 27

Tabel 2.5 Tegangan input minimum LED ... 28

Tabel 2.6 Tabel penggunaan resistor untuk arus output ... 29

Tabel 2.7 Stack Protocol Bluetooth ... 32

Tabel 4.1 Tabel nilai konversi Analog ke digital ... 57

Tabel 4.2 Tabel tegangan maksimum LED Array ... 61

Tabel 4.3 Pengukuran nilai intensitas cahaya dengan posisi potensiometer maksimum ... 63

Tabel 4.4 Pengukuran nilai intensitas cahaya dengan posisi potensiometer 50% ... 64

Tabel 4.5 Konsumsi daya lampu ... 66

Tabel 4.6 Waktu perubahan warna pada mode PLAY channel 1 ... 67

Tabel 4.7 Waktu perubahan warna pada mode PLAY channel 2 ... 67

Tabel 4.8 Waktu perubahan warna pada mode PLAY channel 3 ... 68

Tabel 4.9 Waktu perubahan warna pada mode PLAY channel 4 ... 68

Tabel 4.10 Waktu perubahan warna pada mode PLAY channel 5 ... 69

Tabel 4.11 Waktu perubahan warna pada mode PLAY channel 6 ... 69

Tabel 4.12 Waktu perubahan warna pada mode PLAY channel 7 ... 70

Tabel 4.13 Waktu perubahan warna pada mode PLAY channel 8 ... 70

Tabel 4.14 Tabel pengamatan jarak jangkauan bluetooth HC-05 ... 71


(9)

xi Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR PERSAMAAN

Halaman

Persamaan 2.1 ... 35

Persamaan 2.2 ... 36

Persamaan 2.3 ... 36

Persamaan 2.4 ... 36

Persamaan 2.5 ... 37

Persamaan 3.1 ... 41

Persamaan 3.2 ... 41


(10)

1

Universitas Kristen Maranatha

BAB I

PENDAHULUAN

Bab ini membahas tentang latar belakang serta masalah dan tujuan dari pembuatan sistem pengontrolan lampu panggung nirkabel dengan tambahan pengontrol pada smartphone Android melalui koneksi Bluetooth. Bab ini juga berisikan keseluruhan isi dari laporan Tugas Akhir

1.1 Latar Belakang

Efek pencahayaan panggung pada sebuah pertunjukkan memberikan kesan artistik. Secara umum, tata cahaya berfungsi untuk membentuk situasi, menyinari gerak pelaku, dan mempertajam ekspresi demi penciptaan karakter pelaku. Dengan demikian, imajinasi publik ke situasi tertentu, yang tragis, yang sublime, yang lepas dari dunia keseharian atau spesifik iluminasi. Hal yang sangat penting bagi cahaya lampu dapat berperan di atas panggung untuk membiarkan penonton dapat melihat dengan enak dan jelas. Apa yang terlihat akan bergantung pada sejumlah penerangan, ukuran objek yang tersorot cahaya, sejumlah cahaya pantulan objek, kontrasnya dengan latar belakang, dan jarak objek dan pengamatnya. Jika sebuah pementasan lakon disoroti dengan cahaya lampu biasa, maka para pemeran, dan peralatan (properti), dan semua bagian dari skenario akan nampak datar atau flat, tidak menarik. Tidak tampak sinar tajam (high-light), tidak ada bayangan, dan monoton.

Parabolic Aluminised Reflector Ligths (PAR lights/ PAR Can) biasanya digunakan untuk tata cahaya. Namun harga lampu PAR tergolong mahal dan menggunakan daya yang sangat besar. Lampu PAR hanya dapat memberikan satu warna tiap lampu, sehingga membutuhkan minimal 6 lampu dalam pengaturan tata cahaya panggung. Daya yang digunakan bervariasi, dari 100-1200 watt. Pengaturan tata cahaya lampu PAR membutuhkan sebuah mixer DMX (Digital Multiplex). Harga dari mixer DMX cukup mahal, sehingga pengaturan tata cahaya panggung terasa mahal. Koneksi antara lampu PAR dengan mixer DMX membutuhkan minimal 3 pair kabel, namun jarak antara panggung dengan ruang


(11)

B A B 1 P E N D A H U L U A N 2

Universitas Kristen Maranatha

kontrol terkadang sangat jauh, sehingga membutuhkan kabel berkualitas tinggi. Dengan rentang kabel yang sangat panjang, dapat terjadi berbagai interferensi dari pengaruh EMI bahkan pengaruh tahanan dalam dari kabel tersebut. Untuk pemasangan lampu PAR, memerlukan lebih dari dua orang operator untuk pengecekan koneksi lampu dan mixer. Oleh karena itu diperlukan sistem untuk menghemat penggunaan daya listrik,kabel, dan meningkatkan mobilitas operator. Diharapkan dapat menekan biaya dari penggunaan lampu panggung dan membuat penggunaan lampu panggung lebih terjangkau secara ekonomis.

1.2 Identifikasi Masalah

Permasalahan yang akan dibahas pada tugas akhir ini adalah membuat sistem pengontrolan lampu panggung yang lebih efisien secara ekonomis. Penggunaan daya yang besar pada lampu PAR dan penggunaan kabel yang panjang perlu dikurangi untuk menekan biaya. Mobilitas dari operator perlu ditingkatkan untuk mengurangi kebutuhan operator dengan adanya pengaturan tambahan yang dapat dibawa oleh operator.

1.3 Perumusan Masalah

1. Bagaimana membuat pengatur tata cahaya secara wireless menggunakan mikrokontroler?

2. Bagaimana membuat pengatur tata cahaya melalui smartphone sebagai pengontrol tambahan dengan menggunakan bluetooth sebagai media komunikasinya?

1.4 Tujuan Tugas Akhir

1. Membuat mixer tata cahaya berbasis mikrokontroler dengan media gelombang radio sebagai media komunikasi dengan lampu PAR

2. Menggunakan smartphone berbasis android untuk mengatur tata cahaya melalui mikrokontroler dengan bluetooth sebagai media komunikasinya.


(12)

B A B 1 P E N D A H U L U A N 3

Universitas Kristen Maranatha

1.5 Pembatasan Masalah

Pembatasan masalah pada tugas akhir ini meliputi :

1. Jumlah lampu PAR yang akan dikontrol adalah dua buah.

2. Komunikasi modul RF menggunakan sistem broadcast, seluruh lampu akan menerima data yang sama, pemisahan data dilakukan di dalam sistem penerima.

3. Komunikasi Stage Lighting Sistem tidak menggunakan standar DMX. 4. Smartphone digunakan untuk mengontrol lampu PAR melalui

mikrokontroler dengan berkomunikasi menggunakan bluetooth.

5. Smartphone digunakan sebagai pengontrol tambahan, pengontrolan utama menggunakan mikrokontroler.

6. Penyimpanan data tidak menggunakan EEPROM.

1.6 Sistematika Penulisan

Laporan tugas akhir ini terbagi menjadi lima bab utama. Untuk memperjelas penulisan laporan ini, maka akan diuraikan secara singkat sistematika beserta uraian dari masing masing bab tersebut, yaitu :

BAB I – PENDAHULUAN

Bab ini menjelaskan tentang latar belakang, tujuan, pembatasan masalah, perumusan masalah, identifikasi masalah dan sistematika penulisan.

BAB 2 – TEORI DASAR

Bab ini akan menjelaskan tentang stage lighting, peralatan umum stage lighting, dan teori-teori yang berhubungan dengan perangkat yang akan dibuat pada tugas akhir ini.

BAB 3 – PERANCANGAN DAN REALISASI

Bab ini akan menjelaskan perancangan dan realisasi dari tugas akhir yang terdiri dari perangkat keras maupun perangkat lunak yang digunakan untuk membuat pengontrolan stage lighting berbasis nirkabel.


(13)

B A B 1 P E N D A H U L U A N 4

Universitas Kristen Maranatha

BAB 4 – DATA PENGAMATAN DAN UJI COBA

Bab ini ditampilkan data-data hasil pengamatan dari pengontrolan lampu panggung dan pengujiannya, antara lain jarak jangkau alat dan keberhasilan pengiriman data.

BAB 5 - KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisikan kesimpulan dan saran – saran dari tugas akhir yang telah diselesaikan.


(14)

74

Universitas Kristen Maranatha

BAB V

SIMPULAN DAN SARAN

Bab ini merupakan bab penutup yang berisi kesimpulan dari hasil penelitian dan analisis dari Tugas Akhir ini serta saran bagi pengembangan sistem pengontrolan cahaya

5.1 SIMPULAN

1. Sistem yang dirancang dapat berfungsi dengan baik dalam untuk mengatur intensitas cahaya pada fixture, baik pengontrolan menggunakan mixer atau smartphone android.

2. Produksi cahaya lampu PAR 38 minimum 1 lux/watt dan maksimum 41,3 lux/watt. Sedangkan fixture LED dapat menghasilkan cahaya minimum 4,2 lux/watt dan maksimum 103,4 lux/watt.

3. Penggunaan daya dari fixture LED maksimum adalah 22,5 Watt, sedangkan lampu PAR 38 menggunakan daya maksimum 81 Watt.

4. Jarak maksimum fixture terhadap mixer adalah 80 meter dan 55 meter untuk koneksi bluetooh terhadap smartphone tanpa penghalang. Sedangkan dengan penghalang jarak mixer dan fixture maksimum 70 meter dan 15 meter untuk bluetooth terhadap smartphone. Bluetooth menggunakan kelas 2 dengan daya transmisi +4dBm.

5. Penambahan antena dapat meningkatkan jarak jangkauan penerima jika dibandingkan dengan spesifikasi modul RF link yang memiliki jangkauan 30 meter

5.2 SARAN

1. Untuk koneksi smartphone, dapat dikembangkan menggunakan wifi.

2. Sistem perlu dikembangkan untuk mengikuti standar DMX dan diperlukan RF dengan baudrate 250kbps.


(15)

75

Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR PUSTAKA

[1] Simpson, Robert S. Lighting Control – Technology and Applications. London : Focal Press, 2003.

[2] Sternke, Dean A. Basic design Theories for Theatrical Lighting and Its Application. Mainstage Theatrical Supply Inc. , 2012.

[3] Rankin, Jhon J. Lighting 102 – Basic Principles and Techniques of Entertaiment Lighting . Vincent Lighting System, 2007.

[4] Akbarul Huda, Arif. 24 Jam!! Pintar Pemograman Android. Yogyakarta: Andi, 2012.

[5] Darwin, Ian F. Android Cookbook. California: O’Reilly Media, 2012. [6] Meier, Reto. Profesional Android Application Development.

Indianapolis: Wiley Publishing, 2009.

[7] Steele, James., Nelson To. The Android Developer’s Cookbook. Boston : Pearson Education, 2011 .

[8] Utomo, Pramudi. Teknik Telekomunikasi Jilid 1. Jakarta : Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan, 2008.

[9] Sujendro, Herry. Perekayasaan Sistem Antena 1. Jakarta : Sirektorat Jenderal Peningkatan Mutu Pendidik & Tenaga Kependidikan, 2013. [10] Turner, Rufus P. The Antenna Construction Handbook For HAM, CB &

SWL. USA : TAB BOOKS Inc, 1978.

[11] http://www.instructables.com/id/Ultra-bright-LED-Color-Changing-Spotlight-using-Op

[12] http://www.instructables.com/id/Poormans-Buck [13]

http://www.infineon.com/cms/en/product/evaluation-boards/KIT_XMC45_RELAX_LITE_V1

[14] http://www.infineon.com/cms/en/product/evaluation-boards/KIT_XMC_2GO_XMC1100_V1

[15] http://www.en.wikipedia.org/wiki/LED_lamp [16] http://www.en.wikipedia.org/wiki/Bluetooth


(1)

BAB I

PENDAHULUAN

Bab ini membahas tentang latar belakang serta masalah dan tujuan dari pembuatan sistem pengontrolan lampu panggung nirkabel dengan tambahan pengontrol pada smartphone Android melalui koneksi Bluetooth. Bab ini juga berisikan keseluruhan isi dari laporan Tugas Akhir

1.1 Latar Belakang

Efek pencahayaan panggung pada sebuah pertunjukkan memberikan kesan artistik. Secara umum, tata cahaya berfungsi untuk membentuk situasi, menyinari gerak pelaku, dan mempertajam ekspresi demi penciptaan karakter pelaku. Dengan demikian, imajinasi publik ke situasi tertentu, yang tragis, yang sublime, yang lepas dari dunia keseharian atau spesifik iluminasi. Hal yang sangat penting bagi cahaya lampu dapat berperan di atas panggung untuk membiarkan penonton dapat melihat dengan enak dan jelas. Apa yang terlihat akan bergantung pada sejumlah penerangan, ukuran objek yang tersorot cahaya, sejumlah cahaya pantulan objek, kontrasnya dengan latar belakang, dan jarak objek dan pengamatnya. Jika sebuah pementasan lakon disoroti dengan cahaya lampu biasa, maka para pemeran, dan peralatan (properti), dan semua bagian dari skenario akan nampak datar atau flat, tidak menarik. Tidak tampak sinar tajam (high-light), tidak ada bayangan, dan monoton.

Parabolic Aluminised Reflector Ligths (PAR lights/ PAR Can) biasanya digunakan untuk tata cahaya. Namun harga lampu PAR tergolong mahal dan menggunakan daya yang sangat besar. Lampu PAR hanya dapat memberikan satu warna tiap lampu, sehingga membutuhkan minimal 6 lampu dalam pengaturan tata cahaya panggung. Daya yang digunakan bervariasi, dari 100-1200 watt. Pengaturan tata cahaya lampu PAR membutuhkan sebuah mixer DMX (Digital Multiplex). Harga dari mixer DMX cukup mahal, sehingga pengaturan tata cahaya panggung terasa mahal. Koneksi antara lampu PAR dengan mixer DMX


(2)

B A B 1 P E N D A H U L U A N 2

kontrol terkadang sangat jauh, sehingga membutuhkan kabel berkualitas tinggi. Dengan rentang kabel yang sangat panjang, dapat terjadi berbagai interferensi dari pengaruh EMI bahkan pengaruh tahanan dalam dari kabel tersebut. Untuk pemasangan lampu PAR, memerlukan lebih dari dua orang operator untuk pengecekan koneksi lampu dan mixer. Oleh karena itu diperlukan sistem untuk menghemat penggunaan daya listrik,kabel, dan meningkatkan mobilitas operator. Diharapkan dapat menekan biaya dari penggunaan lampu panggung dan membuat penggunaan lampu panggung lebih terjangkau secara ekonomis.

1.2 Identifikasi Masalah

Permasalahan yang akan dibahas pada tugas akhir ini adalah membuat sistem pengontrolan lampu panggung yang lebih efisien secara ekonomis. Penggunaan daya yang besar pada lampu PAR dan penggunaan kabel yang panjang perlu dikurangi untuk menekan biaya. Mobilitas dari operator perlu ditingkatkan untuk mengurangi kebutuhan operator dengan adanya pengaturan tambahan yang dapat dibawa oleh operator.

1.3 Perumusan Masalah

1. Bagaimana membuat pengatur tata cahaya secara wireless menggunakan mikrokontroler?

2. Bagaimana membuat pengatur tata cahaya melalui smartphone sebagai pengontrol tambahan dengan menggunakan bluetooth sebagai media komunikasinya?

1.4 Tujuan Tugas Akhir

1. Membuat mixer tata cahaya berbasis mikrokontroler dengan media gelombang radio sebagai media komunikasi dengan lampu PAR

2. Menggunakan smartphone berbasis android untuk mengatur tata cahaya melalui mikrokontroler dengan bluetooth sebagai media komunikasinya.


(3)

1.5 Pembatasan Masalah

Pembatasan masalah pada tugas akhir ini meliputi :

1. Jumlah lampu PAR yang akan dikontrol adalah dua buah.

2. Komunikasi modul RF menggunakan sistem broadcast, seluruh lampu akan menerima data yang sama, pemisahan data dilakukan di dalam sistem penerima.

3. Komunikasi Stage Lighting Sistem tidak menggunakan standar DMX. 4. Smartphone digunakan untuk mengontrol lampu PAR melalui

mikrokontroler dengan berkomunikasi menggunakan bluetooth.

5. Smartphone digunakan sebagai pengontrol tambahan, pengontrolan utama menggunakan mikrokontroler.

6. Penyimpanan data tidak menggunakan EEPROM.

1.6 Sistematika Penulisan

Laporan tugas akhir ini terbagi menjadi lima bab utama. Untuk memperjelas penulisan laporan ini, maka akan diuraikan secara singkat sistematika beserta uraian dari masing masing bab tersebut, yaitu :

BAB I – PENDAHULUAN

Bab ini menjelaskan tentang latar belakang, tujuan, pembatasan masalah, perumusan masalah, identifikasi masalah dan sistematika penulisan.

BAB 2 – TEORI DASAR

Bab ini akan menjelaskan tentang stage lighting, peralatan umum stage lighting, dan teori-teori yang berhubungan dengan perangkat yang akan dibuat pada tugas akhir ini.

BAB 3 – PERANCANGAN DAN REALISASI

Bab ini akan menjelaskan perancangan dan realisasi dari tugas akhir yang terdiri dari perangkat keras maupun perangkat lunak yang digunakan untuk membuat pengontrolan stage lighting berbasis nirkabel.


(4)

B A B 1 P E N D A H U L U A N 4

BAB 4 – DATA PENGAMATAN DAN UJI COBA

Bab ini ditampilkan data-data hasil pengamatan dari pengontrolan lampu panggung dan pengujiannya, antara lain jarak jangkau alat dan keberhasilan pengiriman data.

BAB 5 - KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisikan kesimpulan dan saran – saran dari tugas akhir yang telah diselesaikan.


(5)

SIMPULAN DAN SARAN

Bab ini merupakan bab penutup yang berisi kesimpulan dari hasil penelitian dan analisis dari Tugas Akhir ini serta saran bagi pengembangan sistem pengontrolan cahaya 5.1 SIMPULAN

1. Sistem yang dirancang dapat berfungsi dengan baik dalam untuk mengatur intensitas cahaya pada fixture, baik pengontrolan menggunakan mixer atau smartphone android.

2. Produksi cahaya lampu PAR 38 minimum 1 lux/watt dan maksimum 41,3 lux/watt. Sedangkan fixture LED dapat menghasilkan cahaya minimum 4,2 lux/watt dan maksimum 103,4 lux/watt.

3. Penggunaan daya dari fixture LED maksimum adalah 22,5 Watt, sedangkan lampu PAR 38 menggunakan daya maksimum 81 Watt.

4. Jarak maksimum fixture terhadap mixer adalah 80 meter dan 55 meter untuk koneksi bluetooh terhadap smartphone tanpa penghalang. Sedangkan dengan penghalang jarak mixer dan fixture maksimum 70 meter dan 15 meter untuk bluetooth terhadap smartphone. Bluetooth menggunakan kelas 2 dengan daya transmisi +4dBm.

5. Penambahan antena dapat meningkatkan jarak jangkauan penerima jika dibandingkan dengan spesifikasi modul RF link yang memiliki jangkauan 30 meter

5.2 SARAN

1. Untuk koneksi smartphone, dapat dikembangkan menggunakan wifi.

2. Sistem perlu dikembangkan untuk mengikuti standar DMX dan diperlukan RF dengan baudrate 250kbps.


(6)

DAFTAR PUSTAKA

[1] Simpson, Robert S. Lighting Control – Technology and Applications. London : Focal Press, 2003.

[2] Sternke, Dean A. Basic design Theories for Theatrical Lighting and Its Application. Mainstage Theatrical Supply Inc. , 2012.

[3] Rankin, Jhon J. Lighting 102 – Basic Principles and Techniques of Entertaiment Lighting . Vincent Lighting System, 2007.

[4] Akbarul Huda, Arif. 24 Jam!! Pintar Pemograman Android. Yogyakarta: Andi, 2012.

[5] Darwin, Ian F. Android Cookbook. California: O’Reilly Media, 2012. [6] Meier, Reto. Profesional Android Application Development.

Indianapolis: Wiley Publishing, 2009.

[7] Steele, James., Nelson To. The Android Developer’s Cookbook. Boston : Pearson Education, 2011 .

[8] Utomo, Pramudi. Teknik Telekomunikasi Jilid 1. Jakarta : Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan, 2008.

[9] Sujendro, Herry. Perekayasaan Sistem Antena 1. Jakarta : Sirektorat Jenderal Peningkatan Mutu Pendidik & Tenaga Kependidikan, 2013. [10] Turner, Rufus P. The Antenna Construction Handbook For HAM, CB &

SWL. USA : TAB BOOKS Inc, 1978.

[11] http://www.instructables.com/id/Ultra-bright-LED-Color-Changing-Spotlight-using-Op

[12] http://www.instructables.com/id/Poormans-Buck [13]

http://www.infineon.com/cms/en/product/evaluation-boards/KIT_XMC45_RELAX_LITE_V1

[14] http://www.infineon.com/cms/en/product/evaluation-boards/KIT_XMC_2GO_XMC1100_V1

[15] http://www.en.wikipedia.org/wiki/LED_lamp [16] http://www.en.wikipedia.org/wiki/Bluetooth