Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Sistem Kontrol Penerangan Gedung Menggunakan Protokol Dali T1 612010802 BAB II
BAB II
KONSEP DASAR SISTEM PENERANGAN GEDUNG
MENGGUNAKAN PROTOKOL DALI
Konsep dasar sistem penerangan gedung menggunakan Protokol Dali ini
terdiri dari 2 buah komponen yang saling berkaitan. Komponen pertama yaitu terdapat
pengguna yang dapat memberikan masukan berupa waktu digunakan dan tingkat
kecerahan yang diinginkan untuk penggunaan suatu ruangan. Komponen kedua
adalah suatu sistem ruangan yang dapat diatur kapan akan digunakan dan tingkat
kecerahanya secara otomatis menggunakan Protokol Dali untuk melakukan proses
penggunaan suatu ruangan. Komponen kedua ini kemudian dibagi lagi menjadi dua
bagian yaitu bagian hardware dan bagian software. Pada bab ini akan dibahas kedua
komponen utama tersebut sehingga dapat membentuk sistem secara keseluruhan.
Selain itu juga akan dibahas prinsip kerja dari sistem serta bagian pembentuk sistem.
2.1.
Gambaran sistem
Alat sistem kontrol ruangan pada gedung menggunakan Protokol Dali ini
merupakan suatu alat yang terdiri dari bagian ruang kontrol dan ruangan yang akan
digunakan seperti ditunjukan pada gambar 2.1. Alat ini mempunyai pengendali utama
yang berada pada ruang kontrol yang digunakan untuk mengatur suatu ruangan yang
diinginkan. Adapun Blok diagram alat di tunjukan oleh gambar 2.2.
Gambar 2.1. Gambaran sistem
7
Gambar 2.2. blok diagram
Pada sebuah blok diagram diatas terdiri 2 modul utama yang saling
berkomuniksi melalui komunikasi serial yang menghubungkan antara satu buah PC
dengan modul mikrokontroler.
Modul PC berisi tampilan –tampilan untuk mempermudah memasukan data
sesuai yang diinginkan dalam ruangan yang akan digunakan. Tampilan yang ada
dalam modul PC terdiri dari pengaturan tanggal dan jam sesuai masukan dari operator
lalu ruangan yang akan dipakai, tampilan pengaturan cahaya yang diperlukan pada
ruangan tersebut.
Modul mikrokontroler menggunakan mokrokontroler Atmega162 sebagai
master kontrol dan Atmega8 sebagai slave kontrol rangkaian ini merupakan rangkaian
pengendali dari semua proses penyalaan lampu dalam sistem kontrol penerangan.
Mikrokontroler ini berfungsi menjalankan program atau proses saklar otomatis.
Dalam menjalankan proses saklar otomatis, mikrokontroler ini harus mendapatkan
masukan dari sensor yang digunakan. Setelah mendapat masukan dari sensor PIR
maka modul mikrokontroler baru aktif menjalankan proses saklar otomatis pada
ruangan yang akan dipakai.
8
Pada rancangan alat ini menjelaskan bahwa pada alat terpasang sebuah sensor,
yaitu sensor sensor gerak (PIR) yang befungsi sebagai masukan pada mikrokontroler
dengan cara mendeteksi adanya kegiatan pada ruangan yang akan dipergunakan,
keluaran dari sensor ini berupa tegangan 0 - 5volt. Jadi apabila sensor PIR mendeteksi
objek maka sensor ini akan mengeluarkan tegangan sebesar 5V dan apabila tidak
mendeteksi objek maka sensor ini akan mengeluarkan 0V atau tidak sama sekali.
Ketika manusia itu melakukan gerakan, maka tubuh manusia itu akan menghasilkan
pancaran sinar inframerah pasif dengan panjang gelombang yang bervariasi sehingga
menghasilkan panas berbeda yang menyebabkan sensor merespon kemudian
dilanjutkan sebagai masukan pada mikrokontroler.
2.2.
Prinsip kerja sistem
Sistem penerangan ruangan pada gedung menggunakan Protokol Dali pada
dasarnya adalah suatu sistem yang digunakan untuk mengatur pencahayaan pada
suatu penerangan sebuah gedung. Proses yang dilakukan pada alat ini adalah
mengatur waktu on/off dan tingkat kecerahan pada suatu ruangan sesuai pengaturan
yang diinginkan.
Cara kerja alat ini secara keseluruhan yaitu, pada saat ruangan akan di
gunakan maka pengguna langsung melaporkan pada operator ruangan untuk dijadwal
tanggal dan jam berapa ruangan akan digunakan. Lalu operator akan mengatur sesuai
permintaan yang diinginkan
Modul mikrokontroler mengecek dan menjalankan perintah sesuai data-data
yang dimasukkan pada data base yang berupa notepad dalam waktu yang sudah di
tentukan operator. Untuk menjalankan perintah dapat langsung sesuai jadwal yang
disetting untuk mode 1 dan mode II dibutuhkan masukan dari sensor PIR. Sensor PIR
ini akan menghasilkan suatu tegangan apabila sensor ini mendeteksi adanya
pergerakan panas yang dihasilkan oleh tubuh manusia. Setelah mendapatkan masukan
dari sensor PIR maka mikrokontroler mulai memproses perintah-perintah yang harus
dijalankan sesuai database untuk menyalakan lampu. Sehingga lampu hanya akan
menyala jika ruangan tersebut memenuhi jadwal dan terdapat orang di dalamnya.
Semisal suatu ruangan dijadwalkan pada tanggal 1 November 2013 pukul 9.00, tetapi
apabila pada hari tersebut pukul 08.50 ada orang yang memasuki ruangan, maka
lampu tidak akan menyala. Demikian pula jika pada pukul 9.00 tidak terdapat orang
9
dalam ruangan lampu juga tidak akan menyala. Apabila waktu penggunaan yang
terdapat sesuai atau lebih waktu dari jadwal maka lampu ruangan akan menyala
secara otomatis sesuai waktu yang digunakan pada jadwal yang telah terjadwal pada
PC.
Dikarenakan dalam suatu perusahaan diminta adanya ketepatan waktu maka
jika ada keterlambatan waktu dalam suatu ruangan, lama waktu penggunaan tidak bisa
ditambah sebelum diaturl ulang. Misalkan waktu penggunaan 2 jam dari pukul 09.00
– 11.00 pada tanggal 1 November 2014 tetapi apabila terjadi keterlambatan dalam
menggunakan ruangan, maka lampu akan aktif selama penjadwalan tidak ada
tambahan waktu dikarenakan pengguna ruangan tidak tepat waktu. Dengan kata lain
waktu padam lampu tetap sesuai dengan jadwal.
Setelah jam penggunaan habis maka ruangan akan meredup dan dalam
beberapa menit akan padam.
2.3.
Komponen pembentuk sistem
Untuk membentuk suatu sistem kontrol ini, dibutuhkan beberapa komponen
utama. User interface yang berupa tampilan pada PC, master kontrol , slave kontrol
dan sensor PIR untuk mendeteksi manusia tanpa salah satu dari komponen utama
tersebut maka suatu sistem kontrol tersebut tidak akan dapat berjalan.
Dalam sistem ini terdapat 2 jenis mikrokontroler yang berfungsi sebagai
master dan slave kontrol, untuk master kontrol digunakan IC yang mempunya 2
gerbang atau kanal yang berfungsi menghubungan antara PC dengan slave kontrol.
Untuk slave kontrol digunakan mikrokontroler biasa yang berfungsi mengolah data
sebagai pengendali utama beberapa komponen pendukung sepeti rangkaian dimmer
untuk mengatur kecerahan lampu.
Untuk menghubungkan antara modul PC dengan modul master kontrol
digunakan komunikasi serial RS232 sedangkan penghubung dari master kontrol
dengan slave kontrol digunakan RS485
Dalam alat ini mikrokontroler menggunakan masukan sebuah sensor untuk
memulai proses yang dijalankan mode II. Sensor yang digunakan adalah sensor panas
yang disebut PIR. Sensor PIR adalah sensor pendeteksi panas yang dihasilkan oleh
10
pergerakan manusia. Sistem kerja sensor ini mendeteksi energi panas yg dihasilkan
dari pancaran sinar infra merah pasif. Seperti tubuh manusia yang memiliki suhu kirakira 32 derajat celcius,pancaran sinar infra merah inilah yang dideteksi oleh
pyroelektrik yang menjadi inti dari sensor PIR. Sensor ini hanya bereaksi oleh tubuh
manusia di karenakan adanya IR Filter yang menyaring panjang gelombang sinar
infra merah pasisve. IR Filter ini mampu menyaring panjang gelombang infra merah
pasif antara 8 sampe 14 mikrometer, sehingga panjang gelombang yang di hasilkan
data tubuh manusia yang berkisar 9 sampai 10 mikrometer ini saja yang dapat
dideteksi oleh sensor.
Selanjutnya untuk mengatur waktu penggunaan dan tingkat kecerahan maka
digunakan komponen berupa software yang dibuat untuk memudahkan user mengatur
sesuai kondisi yang diinginkan yang berada pada ruang kontrol.
Berikut ini merupakan komponen utama yang dibutuhkan untuk membangun
sistem ini:
1.
Software tampilan pada PC
2.
IC FT232RL
3.
Mikrokontroler Atmega162
4.
IC MAXIM MAX485
5.
Mikrokontroler Atmega8
6.
Rangkaian dimmer
7.
Sensor PIR
8.
Lampu pijar
11
KONSEP DASAR SISTEM PENERANGAN GEDUNG
MENGGUNAKAN PROTOKOL DALI
Konsep dasar sistem penerangan gedung menggunakan Protokol Dali ini
terdiri dari 2 buah komponen yang saling berkaitan. Komponen pertama yaitu terdapat
pengguna yang dapat memberikan masukan berupa waktu digunakan dan tingkat
kecerahan yang diinginkan untuk penggunaan suatu ruangan. Komponen kedua
adalah suatu sistem ruangan yang dapat diatur kapan akan digunakan dan tingkat
kecerahanya secara otomatis menggunakan Protokol Dali untuk melakukan proses
penggunaan suatu ruangan. Komponen kedua ini kemudian dibagi lagi menjadi dua
bagian yaitu bagian hardware dan bagian software. Pada bab ini akan dibahas kedua
komponen utama tersebut sehingga dapat membentuk sistem secara keseluruhan.
Selain itu juga akan dibahas prinsip kerja dari sistem serta bagian pembentuk sistem.
2.1.
Gambaran sistem
Alat sistem kontrol ruangan pada gedung menggunakan Protokol Dali ini
merupakan suatu alat yang terdiri dari bagian ruang kontrol dan ruangan yang akan
digunakan seperti ditunjukan pada gambar 2.1. Alat ini mempunyai pengendali utama
yang berada pada ruang kontrol yang digunakan untuk mengatur suatu ruangan yang
diinginkan. Adapun Blok diagram alat di tunjukan oleh gambar 2.2.
Gambar 2.1. Gambaran sistem
7
Gambar 2.2. blok diagram
Pada sebuah blok diagram diatas terdiri 2 modul utama yang saling
berkomuniksi melalui komunikasi serial yang menghubungkan antara satu buah PC
dengan modul mikrokontroler.
Modul PC berisi tampilan –tampilan untuk mempermudah memasukan data
sesuai yang diinginkan dalam ruangan yang akan digunakan. Tampilan yang ada
dalam modul PC terdiri dari pengaturan tanggal dan jam sesuai masukan dari operator
lalu ruangan yang akan dipakai, tampilan pengaturan cahaya yang diperlukan pada
ruangan tersebut.
Modul mikrokontroler menggunakan mokrokontroler Atmega162 sebagai
master kontrol dan Atmega8 sebagai slave kontrol rangkaian ini merupakan rangkaian
pengendali dari semua proses penyalaan lampu dalam sistem kontrol penerangan.
Mikrokontroler ini berfungsi menjalankan program atau proses saklar otomatis.
Dalam menjalankan proses saklar otomatis, mikrokontroler ini harus mendapatkan
masukan dari sensor yang digunakan. Setelah mendapat masukan dari sensor PIR
maka modul mikrokontroler baru aktif menjalankan proses saklar otomatis pada
ruangan yang akan dipakai.
8
Pada rancangan alat ini menjelaskan bahwa pada alat terpasang sebuah sensor,
yaitu sensor sensor gerak (PIR) yang befungsi sebagai masukan pada mikrokontroler
dengan cara mendeteksi adanya kegiatan pada ruangan yang akan dipergunakan,
keluaran dari sensor ini berupa tegangan 0 - 5volt. Jadi apabila sensor PIR mendeteksi
objek maka sensor ini akan mengeluarkan tegangan sebesar 5V dan apabila tidak
mendeteksi objek maka sensor ini akan mengeluarkan 0V atau tidak sama sekali.
Ketika manusia itu melakukan gerakan, maka tubuh manusia itu akan menghasilkan
pancaran sinar inframerah pasif dengan panjang gelombang yang bervariasi sehingga
menghasilkan panas berbeda yang menyebabkan sensor merespon kemudian
dilanjutkan sebagai masukan pada mikrokontroler.
2.2.
Prinsip kerja sistem
Sistem penerangan ruangan pada gedung menggunakan Protokol Dali pada
dasarnya adalah suatu sistem yang digunakan untuk mengatur pencahayaan pada
suatu penerangan sebuah gedung. Proses yang dilakukan pada alat ini adalah
mengatur waktu on/off dan tingkat kecerahan pada suatu ruangan sesuai pengaturan
yang diinginkan.
Cara kerja alat ini secara keseluruhan yaitu, pada saat ruangan akan di
gunakan maka pengguna langsung melaporkan pada operator ruangan untuk dijadwal
tanggal dan jam berapa ruangan akan digunakan. Lalu operator akan mengatur sesuai
permintaan yang diinginkan
Modul mikrokontroler mengecek dan menjalankan perintah sesuai data-data
yang dimasukkan pada data base yang berupa notepad dalam waktu yang sudah di
tentukan operator. Untuk menjalankan perintah dapat langsung sesuai jadwal yang
disetting untuk mode 1 dan mode II dibutuhkan masukan dari sensor PIR. Sensor PIR
ini akan menghasilkan suatu tegangan apabila sensor ini mendeteksi adanya
pergerakan panas yang dihasilkan oleh tubuh manusia. Setelah mendapatkan masukan
dari sensor PIR maka mikrokontroler mulai memproses perintah-perintah yang harus
dijalankan sesuai database untuk menyalakan lampu. Sehingga lampu hanya akan
menyala jika ruangan tersebut memenuhi jadwal dan terdapat orang di dalamnya.
Semisal suatu ruangan dijadwalkan pada tanggal 1 November 2013 pukul 9.00, tetapi
apabila pada hari tersebut pukul 08.50 ada orang yang memasuki ruangan, maka
lampu tidak akan menyala. Demikian pula jika pada pukul 9.00 tidak terdapat orang
9
dalam ruangan lampu juga tidak akan menyala. Apabila waktu penggunaan yang
terdapat sesuai atau lebih waktu dari jadwal maka lampu ruangan akan menyala
secara otomatis sesuai waktu yang digunakan pada jadwal yang telah terjadwal pada
PC.
Dikarenakan dalam suatu perusahaan diminta adanya ketepatan waktu maka
jika ada keterlambatan waktu dalam suatu ruangan, lama waktu penggunaan tidak bisa
ditambah sebelum diaturl ulang. Misalkan waktu penggunaan 2 jam dari pukul 09.00
– 11.00 pada tanggal 1 November 2014 tetapi apabila terjadi keterlambatan dalam
menggunakan ruangan, maka lampu akan aktif selama penjadwalan tidak ada
tambahan waktu dikarenakan pengguna ruangan tidak tepat waktu. Dengan kata lain
waktu padam lampu tetap sesuai dengan jadwal.
Setelah jam penggunaan habis maka ruangan akan meredup dan dalam
beberapa menit akan padam.
2.3.
Komponen pembentuk sistem
Untuk membentuk suatu sistem kontrol ini, dibutuhkan beberapa komponen
utama. User interface yang berupa tampilan pada PC, master kontrol , slave kontrol
dan sensor PIR untuk mendeteksi manusia tanpa salah satu dari komponen utama
tersebut maka suatu sistem kontrol tersebut tidak akan dapat berjalan.
Dalam sistem ini terdapat 2 jenis mikrokontroler yang berfungsi sebagai
master dan slave kontrol, untuk master kontrol digunakan IC yang mempunya 2
gerbang atau kanal yang berfungsi menghubungan antara PC dengan slave kontrol.
Untuk slave kontrol digunakan mikrokontroler biasa yang berfungsi mengolah data
sebagai pengendali utama beberapa komponen pendukung sepeti rangkaian dimmer
untuk mengatur kecerahan lampu.
Untuk menghubungkan antara modul PC dengan modul master kontrol
digunakan komunikasi serial RS232 sedangkan penghubung dari master kontrol
dengan slave kontrol digunakan RS485
Dalam alat ini mikrokontroler menggunakan masukan sebuah sensor untuk
memulai proses yang dijalankan mode II. Sensor yang digunakan adalah sensor panas
yang disebut PIR. Sensor PIR adalah sensor pendeteksi panas yang dihasilkan oleh
10
pergerakan manusia. Sistem kerja sensor ini mendeteksi energi panas yg dihasilkan
dari pancaran sinar infra merah pasif. Seperti tubuh manusia yang memiliki suhu kirakira 32 derajat celcius,pancaran sinar infra merah inilah yang dideteksi oleh
pyroelektrik yang menjadi inti dari sensor PIR. Sensor ini hanya bereaksi oleh tubuh
manusia di karenakan adanya IR Filter yang menyaring panjang gelombang sinar
infra merah pasisve. IR Filter ini mampu menyaring panjang gelombang infra merah
pasif antara 8 sampe 14 mikrometer, sehingga panjang gelombang yang di hasilkan
data tubuh manusia yang berkisar 9 sampai 10 mikrometer ini saja yang dapat
dideteksi oleh sensor.
Selanjutnya untuk mengatur waktu penggunaan dan tingkat kecerahan maka
digunakan komponen berupa software yang dibuat untuk memudahkan user mengatur
sesuai kondisi yang diinginkan yang berada pada ruang kontrol.
Berikut ini merupakan komponen utama yang dibutuhkan untuk membangun
sistem ini:
1.
Software tampilan pada PC
2.
IC FT232RL
3.
Mikrokontroler Atmega162
4.
IC MAXIM MAX485
5.
Mikrokontroler Atmega8
6.
Rangkaian dimmer
7.
Sensor PIR
8.
Lampu pijar
11