2212990725 dany kundaryoko

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

1/82

SISTEM PENGATURAN LAMPU GEDUNG BERTINGKATDENGAN BANTUAN KOMPUTER

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk memenuhi syarat AkademikPada Program Studi Strata-1

Jurusan Teknik Elektro

Di susun oleh :

DANY KUNDARYOKO2212992725

JURUSAN TEKNIK ELEKTROFAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS JENDRAL ACHMAD YANICIMAHI

2006

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

2/82

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

3/82

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

4/82

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

“ Mereka ingin hendak memadamkan cahaya ( Agama ) Allah denganmulut ( ucapan - ucapan ) mereka, dan Allah tetap menyempurnakancahayaNya meskipun orang – orang kafir membenci “

( QS. Ash Shaff : 8 )

Dengan nama Allah Yang Maha Pengasih dan Penyayang Tugas Akhir inikupersembahkan :

Kedua Orang tua Tercinta, adik – adiku dan teman – temanku semua.

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

5/82

ABSTRAK

Pemanfaatan komputer untuk membantu tugas manusia adalah mutlak diperlukan untukmencapai tingkat efektifitas dan efisisensi yang tinggi. Hal ini juga berlaku di segala bidang termasuk dalam dunia industri maupun rumah tangga, yaitu dalam pengendaliandan pengoperasian sistem penerangan dalam suatu gedung .

Untuk effesiensi waktu dan tenaga, dalam pengelolaan sumber energi perludilakukan, salah satu diantarnya mengatur dan mengoperasikan penerangan pada suatugedung, rumah tangga, perhotelan, bahkan industri. Penerangan dilakukan hanya padasaat waktu-waktu yang diperlukan.

Untuk mengatasi hal tersebut, akan dibuat suatu sistem kendali denganmenggunakan pengendali ON-OFF secara digital. sehingga pengendalian dan

pengoperasian proses penerangan dapat dilakukan secara tersentral melalui sebuah

perangkat komputer (PC).Sumber penerangan berupa lampu pijar , sedangkan sensor menggunakan LDR.Penerangan ini diterapkan pada simulasi sebuah gedung berlantai tiga dengan delapan

buah ruang.Data masukan dari keyboard berupa data ruangan yang akan dinyalakan, computer akanmembaca data tersebut, dan mengeluarkan perintah untuk menyalakan lampu ruangansesuai permintaan, melalui perangkat antarmuka ( Card I/O PPI 8255). Perintah iniditeruskan ke rangkaian penggerak ( driver) untuk menyalakan lampu, dan lampuindikator yng berfungsi sebagai tanda lampu mana saja yang seharusnya menyala.

Nyala lampu tiap ruangan dideteksi oleh sensor cahaya, informasi ini dikembalikan kekomputer untuk dibandingkan dengan data input. Apabila terjadi perbedaan, komputer

akan memeriksa perbedaaan tersebut, yang mengindikasikan adanya gangguan dalamruangan, yaitu kemungkinan adanya lampu yang rusak. Kondisi lampu yang rusak akanditampilkan pada layar monitor, untuk memudahkan mengadakan perbaikan ataumengganti lampu yang rusak dengan yang baik.Dari hasil yang diperoleh dalam realisasi alat ini, diperoleh hasil yangbaik dengankesalahan kerja sistem kurang dari 1%.

Kata Kunci : Pengaturan komputer

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

6/82

ABSTRACT

Technology computer in help a human work is a absolute for exhausted high toefficiency an effectiviness in industry or hause. In this case, control and operation

system for power light in the industry or building too.

For efficiency time on manage of the power energy have to is very important. Forexample to manage and controller the power energi in the building, hause, hotel andindustry. The power light in volve the use for a timein appropiate need.

For help that case, system control ON – OFF to make. So the power light control canbe do it in the control by Personal Computer ( PC ). The power Light use is a lamp andcensor use LDR. The light power in building tree floor and eight room in skala model.

The power light control :

1. Lamp ON for the manual setting from keyboard PC2. Lamp ON in a few time change room to anather room in control3. Lamp ON all for a few time in control

Date in the keyboard is a date room lamp to be ON. Computer make read the date and give a command ON ( the lamp ) to I/O Cqard PPI 8255. From the PPI 8255 thiscommand to driver in continue for lamp is ON. The light lamp in the room will bedetected by censor light, this information will be continue to computer. Input from thecomputer and output from the censor will be copare. If the input and output in this caseis different then computer will give information the lamp or censor is broke or good.Carefulness this system is under 1 %.

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

7/82

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum Wr. Wb.

Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT, karena hanya

dengan rahmad dan hidayahnya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Sholawat

dan salam selalu tercurahkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW.

Adapun judul Tugas Akhir ini adalah “ SISTEM PENGATURAN LAMPU

GEDUNG BERTINGKAT DENGAN BANTUAN KOMPUTER “ diajukan untuk

memenuhi salah satu syarat kelulusan jenjang strata satu ( S1 ) Jurusan Elektro Fakultas

Teknik di Universitas Jendral Ahmad Yani.

Dalam penulis mengambil judul Tugas Akhir ini adalah untuk mengaplikasikan

ilmu yang telah didapat selama perkuliahan dalam bentuk aplikasi alat.

Dalam penyusunan tugas akhir ini, penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai

pihak yang memungkinkan penulis menyelesaikan Tugas Akhir ini. Untuk itu pada

kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar – besarnya kepada :

1. Bapak Prof. Dr. Soemarto, MSc selaku pembimbing dan Ketua Jurusan Teknik

Elektro.

2. Orang tua dan adik – adik yang telah memberikan dukungan baik materi

maupun moril

3. Bapak Endang atas saran dan masukannya.

4. Pipih yang selalu memberikan dorongan baik materi maupun moril.

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

8/82

5. Rekan – rekan mahasiswa Teknik Tenaga Listrik Universitas Jendral Acmad

Yani.

6. Dan semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.

Akhir kata penulis mengharapkan semoga Tugas Akhir ini memberikan manfaat

bagi penulis khususnya dan lingkungan Unjani pada umumnya. Dan semoga Allah

SWT selalu memberikan rahmad dan hidayahNya kepada kita semua. Amin

Wassalamu’alaikum Wr. Wb.

Cimahi, Agustus 2006

Penulis

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

9/82

DAFTAR ISI

HalamanABSTRAK …………………………………………………………………. iKATA PENGANTAR ……………………………………………………...iiDAFTAR ISI ………………………………………………………………..iiiDAFTAR GAMBAR ……………………………………………………….ivDAFTAR TABEL …………………………………………………………..v

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang masalah ………………………………………….. I-11.2 Perumusan Masalah ……………………………………………… I-11.3 Maksud dan Tujuan ………………………………………………. I-2

1.3.1 Umum ……………………………………………………… I-21.3.2 Khusus ………………………………………………………I-3

1.4 Batasan Masalah …………………………………………………. I-31.5 Metode Penyelesaian Masalah …………………………………… I-31.6 Sistematika Pembahasan …………………………………………. I-5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Sistem Kontrol …………………………………………………….II-12.1.1 Sistem Loop Tertutup ……………………………………….II-12.1.2 Sistem Kontrol Loop Terbuka ………………………………II-22.1.3 Perbandingan Antara Sistem Loop Tertutup dan

Loop Terbuka ………………………………………………. II-32.1.4 Aksi Kontrol Dua Posisi “ ON – OFF “ ……………………. II-3

2.2 Slot Komputer IBM PC …………………………………………... II-52.3 Programmable Peripheral Interface ( PPI ) ………………………. II-6

2.3.1 Antar Muka Peripheral ……………………………………... II-72.3.2 Pin Antarmuka Mikrokomputer ……………………………. II-92.3.3. Logik Kontrol Internal …………………………………….. II-10

2.4 Tranduser ………………………………………………………… II-122.5 MOC 3021 ……………………………………………………….. II-122.6 TRIAC ……………………………………………………………. II-132.7 LDR ………………………………………………………………. II-152.8 PASCAL …………………………………………………………. II-16

BAB III PERANCANGAN SISTEM

3.1 Tujuan Perancangan ……………………………………………… III-13.2 Tahapan Perancangan ……………………………………………. III-1

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

10/82

3.2.1 Spesifikasi Sistem ………………………………………….. III-23.2.2 Blok Diagram Sistem ………………………………………. III-33.2.3 Cara Kerja Sistem ………………………………………….. III-43.2.4 Rangkaian Perantara Masukan Keluaran …………………... III-43.2.5 Rangkaian Driver ………………………………………....... III-7

3.2.6 Rangkaian Sensor dan Pengkondisi Sinyal ………………… III-83.3 Perancangan Perangkat Lunak …………………………………… III-10

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA

4.1 Tujuan ……………………………………………………………. IV-14.2 Metoda Pengujian ………………………………………………... IV-1

4.2.1 Pengukuran dan Pengujian Card PPI 8255 ………………… IV-24.2.2 Uji Coba Rangkaian Driver ………………………………... IV-6

4.3 Pengujian sensor …………………………………………………. IV-74.4 Pengujian Sistem Secara Keseluruhan …………………………… IV-8

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ………………………………………………………. V-15.2 Saran ……………………………………………………………… V-1

DAFTAR PUSTAKALAMPIRANBIODATA

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

11/82

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1. Sistem kontrol loop tertutup ...................................................... II 2Gambar 2.2. Sistem kontrol loop terbuka ....................................................... II 2Gambar 2.3. (a). Diagram blok kontroller “on-off” ...................................... II 4

(b). Diagram blok kontroller “on-off” dengan celahdiferensial .......................................................................... II 4

Gambar 2.4 Register Control Word ……………………………………….. II 11Gambar 2.5 IC Opto copler MOC 3021 …………………………………… II 14Gambar 2.6. Simbol Triac …………………………………………………. II 15Gambar 2.7. Karakteristik TRIAC ……………………………………….. II 15Gambar 2-8 Grafik hubungan hambatan terhadap intensitas cahaya. …….. II 16Gambar 3.1 Instalasi sistem berbasis PC ………………………………….. III 3

Gambar 3.2. Rangkaian PPI 8255 ………………………………………….. III 6Gambar 3.3 Rangkaian Driver …………………………………………….. III 7Gambar 3.4 Rangkaian dasar sensor terdiri atas lampu penerangan

dan LDR ……………………………………………………… III 9Gambar 3.5 Diagram Alir kerja sistem ………………………………….… III 11Gambar 4.1 Pengujian Port PPI …………………………………………… IV 4Gambar 4.2 Pengujian Rangkaian driver …………………………………. IV 6

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

12/82

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Pengalamatan Port .............................................................................. II 8Tabel 3.1 Data register Kontrol Word ................................................................ III 5Tabel 4.1 Hasil Pengujian Port PPI .................................................................... IV 5Tabel 4.2 Hasil Pengujian Rangkaian driver ...................................................... IV 7Tabel 4.3 Hasil Pengujian sistem keseluruhan ................................................... IV 7Tabel 4.4 Hasil Pengujian sistem keseluruhan ................................................... IV 8Tabel 4.5 Hasil Pengujian sistem keseluruhan ................................................... IV 9

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

13/82

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Seiring dengan kemajuan, perkembangan ilmu dan teknologi yang semakin

pesat. Khususnya dalam bidang teknologi kendali, pemanfaatan komputer untuk

membantu tugas manusia adalah mutlak diperlukan untuk mencapai tingkat efektifitas

dan efisisensi yang tinggi. Hal ini juga berlaku di segala bidang termasuk dalam dunia

industri maupun rumah tangga, yaitu dalam pengendalian dan pengoperasian sistem

penerangan dalam suatu gedung .

Untuk effesiensi waktu dan tenaga, dalam pengelolaan sumber energi perlu

dilakukan, salah satu diantarnya mengatur dan mengoperasikan penerangan pada suatu

gedung, rumah tangga, perhotelan, bahkan industri. Penerangan dilakukan hanya pada

saat waktu-waktu yang diperlukan.

Untuk mengatasi hal tersebut, akan dibuat suatu sistem kendali dengan

menggunakan pengendali ON-OFF secara digital. sehingga pengendalian dan

pengoperasian proses penerangan dapat dilakukan secara tersentral melalui sebuah

perangkat komputer (PC).

1.2. Perumusan Masalah

Berdasarkan atas latar belakang masalah yang ada, maka dapat dikemukakan

beberapa permasalahan pokok dalam proses prancangan dan realisasi dari sistem ini

sebagai berikut :

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

14/82

Teknologi yang digunakan untuk proses pengendalian penerangan

Jenis pengendali apa yang akan digunakan

Analisa apa yang dilakuakan untuk menentukan parameter pengendali

ON-OFF

Jenis sensor dan tranduser yang bagaimanakah yang dapat digunakan

untuk mendeteksi terjadinya penerangan

Bagaimana bentuk perancangan perangkat keras dan perangkat lunak

untuk sistem secara keseluruhan

1.3 Maksud dan Tujuan

Maksus dan tujuan pembuatan tugas akhir ini memiliki dua aspek penting,

yaitu umum dan khusus:

1.3.1 Umum

Untuk memenuhi persyaratan kelulusan pendidikan Program Sarjana ,

Jurusan Teknik Elektro, Universitas Jendral Ahmad Yani Bandung

Melatih diri untuk dapat merencanakan, mengembangkan dan mengaplikasikan

seluruh teori-teori keilmuan yang mendukung suatu sistem secara keseluruhan

yang diperoleh untuk diaplikasikan dalam memenuhi kebutuhan masyarakat.

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

15/82

1.3.2 Khusus

Merancang dan merealisasikan suatu prototipe pengendalian dalam

mengoperasikan sistem penerangan pada suatu gedung berlantai tiga dengan delapan

ruangan menggunakan komputer IBM sebagai alat pengendalinya.

1.4 Batasan Masalah

Karena luasnya ruang lingkup dalam bidang elektro, khususnya dalam sistem

kendali, maka perlu pada kesempatan kali ini penulis membatasi ruang lingkup dan

bahasannya.• Alat yang dibuat berupa prototipe gedung berlantai tiga dengan jumlah ruang

yang dikendalikan delapan ruang

• Teknik pengendalian menggunakan pengendali ON-OFF

• Media pengendali yang digunakan , komputer IBM

• Sedangkan sistem operasi (OS – operating system ) yang digunakan pada tugas

akhir ini adalah DOS dan atau windows xx. sedangkan bahasa pemrograman

yang digunakan untuk pengendali penerangan, penulis menggunakan bahasa

pemrograman Turbo Pascal versi 7.

1.5 Metode Penyelesaian Masalah

Untuk merealisasikan alat tersebut, maka metodologi yang akan dilakukan

pada pembuatan laporan Tugas Akhir ini adalah :

1. Studi literatur

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

16/82

Mempelajari teori-teori dasar yang berkaitan dengan ruang lingkup

pelaksanaan Tugas Akhir ini, sehingga diperoleh pengetahuan dasar untuk pengolahan

data dan pemecahan masalah. Studi literatur ini juga dilakukan untuk menentukan

komponen-komponen yang akan digunakan.

1. Perancangan dan Realisasi Perangkat Keras

Melakukan perancangan dan pembuatan perangkat keras dengan terlebih

dahulu mengadakan studi lapangan untuk melihat kemungkinan-kemungkinan yang

terjadi setelah studi literatur dilakukan.

2. Perancangan Pengendali dan Perangkat Lunak

Merancang pengendali yang tepat untuk sistem serta merancang algoritma

dan flowchart kerja sistem yang sesuai dengan deskripsi kerja yang diinginkan. Serta

mengimplementasikan algoritma dan flowchart dalam bahasa pemograman.

3. Realisasi sistem.

Realisasi alat dengan cara penggabungan antara perangkat keras dengan

perangkat lunak.

4. Pengujian dan Analisa

Pengujian dilakukan untuk mengetahui kesesuaian antara perangkat keras

dengan perangkat lunak yang digunakan. Dengan cara menganalisa reaksi alat apakah

alat bekerja sesuai dengan yang diharapkan atau tidak.

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

17/82

1.6 Sistematika Pembahasan

Pembahasan laporan Tugas Akhir ini disusun dalam beberapa bagian dengan

sistematika tertentu, dengan harapan pembaca akan lebih mudah memahami isi

laporan ini. Sistematika yang digunakan adalah sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini membahas tentang latar belakang masalah dalam pembuatan Tugas

Akhir, tujuan yang ingin dicapai, rumusan masalah, batasan masalah,

metodologi penyelesaian masalah, dan sistematika pembahasan setiap bab.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini membahas tentang teori-teori pendukung yang digunakan dalam

penyelesaian masalah dalam Tugas Akhir ini. Pembahasan meliputi : Sistem

kendali, PPI 8255, dan teori lain yang menunjang.

BAB III PERANCANGAN SISTEM

Bab ini membahas tentang tahap-tahap perancangan dan realisasi alat yang

meliputi perancangan dan realisasi dari pengendali berikut perangkat lunak

(software) yang digunakan pada sistem penerangan gedung

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA

Bab ini membahas tentang pengukuran alat yang telah direalisaikan dan

menganalisa hasil pengujian melalui software pengendali yang digunakan.

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

18/82

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini merupakan bab terakhir yang berisi kesimpulan yang diperoleh dari

hasil pembuatan Tugas Akhir serta saran-saran untuk pengembangan lebih

lanjut dari alat yang direalisasikan.

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

19/82

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2. 1. Sistem Kontrol

Sistem Kontrol telah memegang peranan yang sangat penting dalam

perkembangan ilmu dan teknologi. Kemajuan dalam teori dan praktek kontrol otomatis

memberikan kemudahan dalam mendapatkan performansi dari sistem dinamik,

mempertinggi kualitas dan menurunkan biaya produksi, mempertinggi laju produksi,

meniadakan pekerjaan-pekerjaan rutin dan membosankan yang harus dilakukan

manusia, dan sebagainya.

2.1.1. Sistem Kontrol Loop Tertutup

Sistem kontrol loop tertutup ( closed loop control system ) adalah sistem kontrol

yang sinyal keluarannya mempunyai pengaruh langsung pada aksi pengontrolan. Jadi,

sistem kontrol loop tertutup adalah sistem kontrol berumpan balik. Sinyal galat (error)

penggerak, yang merupakan selisih antara sinyal masukan dan sinyal umpan balik

(yang dapat berupa sinyal keluaran atau suatu fungsi sinyal keluaran dan turunannya),

diumpankan ke kontroller untuk memperkecil kesalahan dan membuat agar keluaran

sistem mendekati harga yang diinginkan. Dengan kata lain, istilah “loop tertutup”

berarti

menggunakan aksi umpan balik untuk memperkecil kesalahan sistem. Gambar 2-1

menunjukkan hubungan masukan-keluaran dari sistem kontrol loop tertutup.

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

20/82

Kontroller Plant atau Proses

Elemen ukur

masukan keluaran

Gambar 2.1. Sistem kontrol loop tertutu p

2.1.2 . Sistem Kontrol Loop Terbuka

Sistem kontrol loop terbuka ( open loop control system ) adalah sistem kontrol

yang keluarannya tidak berpengaruh pada aksi pengontrolan. Jadi, pada sistem kontrol

loop terbuka, keluaran tidak diumpan-balikkan untuk dibandingkan dengan masukan.

Sehingga, untuk setiap masukan acuan, terdapat suatu operasi yang tetap. Jadi,

ketelitian bergantung pada kalibrasi (sistem kontrol loop terbuka harus dikalibrasi

dengan hati-hati dan harus menjaga kalibrasi tersebut agar dapat dimanfaatkan dengan

baik). Dengan adanya gangguan, sistem kontrol loop terbuka tidak dapat bekerja

seperti yang diinginkan. Kontrol loop terbuka dapat digunakan dalam praktek hanya

jika hubungan antara masukan dan keluaran diketahui dan jika tidak terdapat gangguan

internal maupun eksternal. Jelaslah bahwa sistem semacam ini bukan sistem kontrol

berumpan balik. Gambar 2-2 menunjukkan hubungan masukan dan keluaran untuk

sistem kontrol loop terbuka.

Kontroller Plant atau Prosesmasukan keluaran

Gambar 2.2. Sistem kontrol loop terbuk a

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

21/82

2.1.3. Perbandingan Antara Sistem Kontrol Loop Tertutup Dan Loop Terbuka

Suatu kelebihan dari sistem kontrol loop tertutup adalah penggunaan umpan

balik yang membuat respon sistem relatif kurang peka terhadap gangguan eksternal dan

perubahan internal pada parameter sistem. Sedangkan sistem kontrol loop terbuka pada

dasarnya tidak tahan terhadap gangguan luar, untuk mendapatkan keluaran yang

diinginkan dilakukan kalibrasi. Dari segi kestabilan, sistem kontrol loop terbuka lebih

mudah dibuat karena kestabilan bukan merupakan persoalan utama. Kestabilan

merupakan persoalan utama pada sistem kontrol loop tertutup karena cenderung terjadi

kesalahan akibat koreksi berlebih yang dapat menimbulkan osilasi pada amplitudokonstan ataupun berubah.

Untuk sistem dengan masukan yang telah diketahui sebelumnya dan tidak ada

gangguan, maka disarankan untuk menggunakan kontrol loop terbuka. Sistem kontrol

loop tertutup mempunyai kelebihan hanya jika terdapat gangguan yang tidak dapat

diramal pada komponen sistem

Kombinasi yang sesuai antara loop terbuka dan tertutup biasanya lebih murah

dan akan memberikan kinerja sistem keseluruhan yang diinginkan.

2.1.4. Aksi Kontrol Dua Posisi “ON – OFF”

Dalam sistem kontrol dua posisi, elemen penggerak hanya mempunyai dua

posisi tetap, yaitu “ on” atau “ off ”. Kontrol dua posisi atau on-off relatif sederhana dan

murah, oleh karenanya banyak digunakan dalam sistem kontrol di industri maupun di

rumah-rumah.

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

22/82

Misalnya sinyal keluaran kontroller adalah m(t) dan sinyal kesalahan penggerak

adalah e(t). Pada kontrol dua posisi, sinyal m(t) akan tetap pada harga maksimum atau

minimumnya, bergantung pada tanda sinyal kesalahan penggerak, positif atau negatif,

sedemikian rupa sehingga :

M(t) = M 1 untuk e(t) > 0

= M 2 untuk e(t) < 0

dimana M 1 dan M 2 adalah konstanta. Harga minimum, M 2, biasanya nol atau – M 1.

Kontroller dua posisi biasanya berupa perangkat listrik, salah satu contoh yang

digunakan secara luas adalah katup dengan penggerak solenoid listrik.

M2

M1+

-

e m

M2

M1+

-

e m

celah diferensial

Gambar 2.3. (a). Diagram blok kontroller “on-off”(b). Diagram blok kontroller “on-off” dengan celah diferensial

Gambar 2-3 (a) dan (b) menunjukkan diagram blok kontroller dua posisi.

Daerah harga sinyal kesalahan penggerak antara posisi on dan off disebut celah

diferensial ( differential gap ).

Suatu celah diferensial ditunjukkan pada gambar 2-3 (b). Celah diferensial ini

menyebabkan keluaran kontroller m(t) tetap pada harga sekarang sampai sinyal

kesalahan penggerak bergeser sedikit dari harga nol. Celah diferensial mencegah

operasi mekanisme “ on-off ” yang terlalu sering.

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

23/82

Amplitudo osilasi keluaran dapat diperkecil dengan memperkecil celah

diferensial. Akan tetapi hal ini akan menyebabkan kenaikan angka “ switching on-off ”

per menit sehingga akan memperpendek umur ketahanan komponen. Besar celah

diferensial harus ditentukan berdasarkan pertimbangan seperti ketelitian yang

diperlukan dan umur komponen.

2. 2. Slot Komputer IBM PC

Cara kerja komputer IBM PC baik pada jenis XT dengan mikroprossesor 8088

atau jenis AT dengan mikroprossesor 80286, 80386, 80484, dan Pentium®

pada

umumnya sama. Perbedaannya hanya terletak pada kecepatan pengaksesan data dan

besarnya kemampuan untuk menyimpan data.

Mikroprossesor 8088 mempunyai jalur (bus) eksternal sebesar 8-bit tetapi

arsitekturnya mempunyai jalur data 16-bit sehingga mikroprossesor ini merupakan

prossesor 16-bit. Mikroprossesor ini mempunyai 20 saluran alamat A 0 sampai A 19 dan

bekerja pada sistem detak ( clock ) dengan frekuensi 4,77 MHz (periode detak = 210 ns).

Prossesor 8088 menggunakan jalur kontrol untuk membedakan alamat memori dan

alamat I/O. Bila yang dituju adalah alamat memori, maka yang aktif adalah jalur read

memory atau write memory ( MEMW atau MEMR ), sedangkan bila yang dituju adalah

alamat I/O maka jalur yang katif adalah jalur kontrol input read atau input write ( IOR

atau IOW ).

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

24/82

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

25/82

2.3.1 Antarmuka Peripheral

Data transfer ke dan dari perangkat I/O luar melalui 3 buah port, masing-

masing port terdiri dari 8 bit yaitu port A(PA 0-PA 7), B(PB 0-PB 7), C(PC 0-PC 7).

Ada tiga mode utama yang dapat diprogramkan ke ke PPI, yaitu :

1. Mode 0

Dalam mode ini 24 jalur I/O dibagi 2 kelompok, kelompok A dan

kelompok B. Kelompok A terdiri dari 8 jalur port A dan 4 jalur C bagian atas.

Kelompok B terdiri 8 port B dan 4 jalur port C bagian bawah. Masing-masing

dapat diprogram sebagai jalur masukan atau keluaran.2. Mode 1

Dalam mode ini PPI menggunakan dua buah port, yaitu port A dan port

B. Untuk operasi satu arah masukan atau keluaran, masing-masing port

mentransfer data bersamaan dengan adanya strobe atau sinyal handshaking.

Port A dan Port B menggunakan semua bit dari port C. untuk jalur-jalur port

A, port B, dan port C ini akan enable atau berhubungan dengan data bus

mikrokomputer jika logic 0 diberikan ke chip select ( CS ) PPI sesuai dengan

kondisi yang diinginkan keterangan pada tabel1-1.

Logik pada CS akan menjadikan data bus pada PPI menuju impedansi

yang tinggi atau dengan kata lain data bus PPI tidak berhubungan dengan data

bus mikrokomputer. Pada saat PPI enable ( CS = 0), maka operasi baca dari

I/O port ke data bus ( RD ) atau operasi tulis dari data bus ke port I/O ( WR )

bisa dilaksanakan . Operasi Read dan Write ini akan ini aktif oleh logik 0.

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

26/82

Untuk masukan dari port ke data bus harus memenuhi ketentuan dimana

RD = 0 dan WR = 1 atau sebaliknya yaitu untuk untuk masukan dari data bus

ke port dengan ketentuan RD = 1 dan WR = 0, seperti diperlihatkan dalam

Tabel berikut :

Tabel 2.1 Pengalamatan Port

A1 A0 WR RD keterangan

0 0 0 1 data bus ke port A

0 1 0 1 data bus ke port B

1 0 0 1 data bus ke port C

1 1 0 1 data bus ke port CW

A1 A0 WR RD keterangan

0 0 1 0 port A ke data bus

0 1 1 0 port B ke data bus

1 0 1 0 port C ke data bus

1 1 1 0 ilegal

Tabel diatas menunjukan bahwa pin A1 dan A0 menentukan alamat

tujuan dari komunikasi data antara mikrokomputer dan PPI 8255.

3. Mode 2

Dalam mode ini hanya port A yang bisa digunakan untuk jalur dua arah

masukan atau keluaran dengan data yang berbeda pada operasi tulis dan

operasi baca.

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

27/82

2.3.2 Pin Antarmuka Mikrokomputer

Ada 6 jalur kontrol pada bagian ini yang akan dihubungkan ke

mikrokomputer selain 8 bit data. Selama eksekusi dari IN dan OUT dari instruksi

masukan/keluaran mikro komputer, maka terjadi komunikasi antara PPI dengan mikro

komputer lewat data bus yang dihubungkan ke jalur data B0 – B1. Semua data yang

lewat diantara mikro komputer dengan PPI 8255 diterima atau dikirimkan oleh

bidirectiona l 8 bit buffer. Pin reset biasanya dihubungkan ke jalur reset, logik 1 pada

pin ini akan menghapus semua register internal PPI, termasuk control word dan

menyajikan semua I/O ke mode masukan.

2.3.3 Logik Kontrol Internal

Untuk mengoperasikan PPI maka pertama-tama harus memasukkan kontrol

data kemudian memilih mode yang akan dipilih. Kontrol data atau control word ini

dimasukkan dari data bus ke kontrol register, yaitu dengan alamat A0 =1 dan A1 = 1.

Kemudian logik kontrol internal akan mengatur terminal data dan kontrol informasi

pada data bus internal. Mode kontrol data ditransfer ke dua buah kontrol port, yang

akan mendesain kontrol kelompok A dan kelompok B. Kontrol kelompok A

mengontrol mode (transfer data dari dan ke) port A dan 4 bit bawah dari port C.

Kontrol data yang dituliskan dari kontrol register akan menentukan

karakteristik pengoperasian PPI. Jika D7 diset ke logik 0, maka kontrol data akan

digunakan oleh PPI untuk menentukan bit port C diset atau direset, jika D7 diset ke

logik 1, maka kontrol data akan digunakan oleh logik kontrol internal untuk

menentukan mode pengoperasian dari masing-masing port.

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

28/82

Registe Control word

MSB LSB

Gambar 2.4 Register Control Word

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

Port C (PC 3-PC 0)1 = Masukan0= Keluaran

Port B (PB 7-PB 0)1= Masukan0= Keluaran

Modus Seleksi

0 = Modus 01 = Modus 1

Port C (PC 7-PC 4)1 = Masukan0 = Keluaran

Port B(PA 7-PA 0)1 = Masukan0 = Keluaran

Modus Seleksi00 = Modus 001 = Modus 11X = Modus 2

Modus Set Flag1 = Aktif

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

29/82

2. 4 Transduser

Dalam pengertian yang luas transduser adalah perangkat yang menerima energi,

mengolah energi dari suatu sistem dan mengirimkan kembali energi tersebut dalam

bentuk energi yang lain. Transduser akan merasakan keberadaan, besar perubahan atau

frekuensi dari sinyal yang diukur dan memberikan keluaran misalnya dalam bentu-

bentuk besaran listrik yang cocok untuk diterima dan diproses oleh rangkaian atau

perangkat berikutnya. Kata “sensor” lebih bersifat terbatas. Itu menunjukkan bagian

transduser yang merespon kuantitas yang akan diukur.

2. 5 MOC 3021

IC MOC 3021 adalah komponen yang mengandung dioda emiting infra merah

(LED) GaAs dan saklar silikon bilateral yang diaktifkan oleh cahaya, yang

berfungsi seperti triac, hanya tigernya dilakukan dengan menggunakan cahaya.

Komponen ini sering disebut sebagai antarmuka antara pengendali elektronika

untuk mengendalikan komponen (beben) resistif ataupun induktif. LED GaAs

memiliki tegangan jatuh 1.3 volt, arus maksimum yang dapat dilewatkan sebesar 50

mA. Gambar berikut menunjukkan rangkaian pengganti IC MOC 3021 dengan Ri

sebagai pembagi tegangan untuk mengaktifkan LED.

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

30/82

Vcc

Ri

1

2

Dari Komputer LED MOC 3021

Gambar 2.5 IC Opto copler MOC 3021

Jika input kaki 2 dikemudikan oleh IC TTL maka dibutuhkan Ri sebagai resistor

pull-up. Resistor ini dipilih untuk menggeser arus ke LED minimum 10 mA. Arus

20 mA adalah arus yang aman, karena dapat menjamin ketahanan IC MOC 3021

tersebut. Angggap tegangan jatuh adalah 2 volt, saat arus 20mA, maka rumus

ubtuk mendapatkan nilai Ri adalah

Ri = (Vcc-2)/0.02 (ohm)

2.6 Triac

Triac adalah saklar semikonduktor AC yang ditriger agar konduksi ketika sinyal

diberikan pada kaki gatenya. Triac dapat aktif baik untuk sinyal negatif maupun sinyal

positif, sehingga triac dapat dianggap sebagai dua buah SCR dalam rangkaian anti

parallel.

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

31/82

MT2

Gate MT1

Gambar 2.6. Simbol Triac

Karakteristik yang prinsip ( tegangan dan arus antara dua terminal utama) pada gambar

menunjukkan bahwa triac ditriger untuk konduksi dua kuadran atau pada tegangan gate positif maupun negatif.

I Kuadran I

Idrm Ig2 Ig1

Vdrm

V

Kuadran III

Gambar 2.7. Karakteristik TRIAC

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

32/82

Gambar 2.7 menunjukkan karakteristik tegangan vs arus dan MT1 sebagai titik

referensi. Kuadran I adalah daerah dimana MT2 positif terhadap MT1 . Kuadran

III adalah keadaan sebliknya. Vrdm adalah tegangan brek-over yaitu tegangan

maksimum yang dapat diblok oleh triac. Hal ini dapat membuat triac tetap konduksi,

namunkeadaan ini sedapat mungkin dihindarkan karena dapat membuat triac rusak.

Arus holding Ih, adalah arus minimum yang dibutuhkan untuk menjaga triac tetap

konduksi. Idrm adalah arus bocor saat terjadi Vdrm dari MT2 ke MT1.

2.7 L D RSistem pengendali ini menggunakan sensor LDR (Light Dependent Resistor) untuk

mendeteksi intensitas cahaya dengan permukaan yang menghadap kearah datangnya

cahaya. Hubungan antara intensitas cahaya dengan hambatan di perlihatkan pada

gambar 2-6. apabila intensitas cahaya yang mengenai permukaan LDR semakin

besar,maka hambatannya semakin kecil begitu juga apabila intensitas cahaya LDR

semakin kecilmaka hambatannya semakin besar. Dengan memakai rangkaian pembagi

tegangan (Divider Voltage) didapat hubungan yang cukup linier antara perubahan

intensitas cahaya dengan tegangan output tranduser.

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

33/82

IC (lux)

240

70

1 2 3 R (KΩ)

Gambar 2-8 Grafik hubungan hambatan terhadap intensitas cahaya.

2.8 Pascal

Bahasa pascal merupakan jenis bahasa terstruktur yang dikembangkan oleh

seorang ilmuwan dibidang komputer dari negeri swiss, yang bernama Niklaus Wirth.

Nama pascal sendiri diambil untuk mengenang seorang matematik prancis, Clarie

Pascal (1623-1662). Bahasa ini diciptakan pada tahun 1968, sebagai pengembangan

dari versi bahasa AGOL, yaitu AGOL 60. pada tahun 70-an muncul kompiler pascal

yang pertama; tetapi 1971 baru dipublikasikan. Dari situlah bermunculan beberapa

versi pascal. Pada tahun 1979 muncul pascal standar, dipublikasikan dengan judul

Pascal User Manual & Report, yang ditulis oleh Niklaus Wirth & Kathloen Jansen.

Sampai kini ada banyak versi pascal diantaranya Turbo Pascal, dikembangkan

oleh Borland International, dengan sedikit perbedaan dari pascal standar. Misalnya

pengolahan string. Turbo Pascal merupakan pengembangan fasilitas-fasilitas yang tidak

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

34/82

ada pada pascal standar; antara lain dalam hal pengaksesan file secara acak, fasilitas

penyambung ke program yang terstruktur, kemampuan grafis khusus untuk komputer

IBM dan masih banyak lagi fasilitas yang lainnya.

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

35/82

BAB III

PERANCANGAN SISTEM

Definisi perancangan menurut ABET ( Accreditation Board for Engineering

and Technology ) adalah proses melengkapi ( devising ) suatu sistem, merupakan proses

pembuatan keputusan dimana ilmu-ilmu dasar, matematika, dan ilmu-ilmu teknik

rekayasa digunakan untuk mengubah sumber-sumber secara optimal agar dicapai tujuan

yang telah ditetapkan.Perancangan merupakan tahap awal dalam realisasi Tugas Akhir ini. Tahap

perancangan dan realisasi ini dibagi menjadi tiga bagian yaitu : tujuan perancangan,

tahapan perancangan, dan realisasi perancangan.

3.1 Tujuan Perancangan

Tujuan perancangan adalah untuk mendapatkan alat yang sesuai dengan

spesifikasi yang diinginkan, dengan memperhatikan komponen-komponen yang akan

digunakan, kesediaan waktu dan kemampuan yang dimiliki oleh penulis. Sehingga

realisasi dari alat ini sesuai dengan yang diharapkan.

3.2 Tahapan Perancangan

Proses perancangan ini melalui beberapa tahap berikut : menentukan

spesifikasi alat, menentukan blok diagram sistem secara keseluruhan, pemilihan

komponen, perancangan perangkat keras, perancangan perangkat lunak.

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

36/82

3.2.1 Spesifikasi Sistem

Catu Daya : + 5 V DC dan ± 15 V DC (catu daya ini diambil dari power supply).

Catu Daya 220 Volt AC

Prototype lantai bangunan , tiga lantai

Plant berupa lampu penerangan 200 V AC

Penggerak ( driver) , relay 5 volt DC

Tranduser cahaya, LDR

Menggunakan komputer sebagai pengendali. Dengan spesifikasi IBM

PC.

Masukan melalui keyboard komputer.

Tampilan ruangan yang menyala, tampil pada layar monitor dan lampu

indikator

Tampilan pada layar monitor, kondisi lampu yang rusak.

Software

Operating System : Dos dan atau Windows xx.

Bahasa Pemrograman : Turbo Pascal versi 7.0

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

37/82

3.2.2 Blok Diagram Sistem

Masukan Keluaran+-

T

T

PENGENDALI DRIVER

TRANDUSERPENGONDISISINYAL

KOMPUTER PC

LampuCARDPPI

8255

POWER SUPPLY

8

8 8

8

8

Gambar 3.1 Instalasi sistem berbasis PC

Fungsi dari masing masing blok adalah sebagai berikut:

Power supply: berfungsi sebagai pencatu daya dan tegangan input

sistem kendali.

Pengendali : berfungsi sebagai pengendali untuk menyalakan lampu

sesuai set point dengan mengunakan perangkat lunak (software) .

Tranduser : berfungsi untuk mendeteksi cahaya penerangan dalam ruangan ke

dalam bentuk tegangan

Card PPI 8255 : sebagai interface antara alat dengan perangkat komputer.

Komputer : sebagai pengendali plan ( lampu).

3.2.3. Cara Kerja Sistem

Data masukan dari keyboard berupa data ruangan yang akan dinyalakan,

computer akan membaca data tersebut, dan mengeluarkan perintah untuk menyalakan

lampu ruangan sesuai permintaan, melalui perangkat antarmuka ( Card I/O PPI 8255).

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

38/82

Perintah ini diteruskan ke rangkaian penggerak ( driver) untuk menyalakan lampu, dan

lampu indikator yng berfungsi sebagai tanda lampu mana saja yang seharusnya

menyala. Nyala lampu tiap ruangan dideteksi oleh sensor cahaya, informasi ini

dikembalikan ke komputer untuk dibandingkan dengan data input. Apabila terjadi

perbedaan, komputer akan memeriksa perbedaaan tersebut, yang mengindikasikan

adanya gangguan dalam ruangan, yaitu kemungkinan adanya lampu yang rusak.

Kondisi lampu yang rusak akan ditampilkan pada layar monitor, untuk memudahkan

mengadakan perbaikan atau mengganti lampu yang rusak dengan yang baik.

3.2.4 Rangkaian Perantara Masukan Keluaran

Rangkaian ini digunakan sebagai perantara plant dan komputer IBM PC.

Perantara masukan keluaran yang digunakan adalah IC PPI 8255 yang merupakan

serpih perantara yang dapat diprogram. Cara pemrogramannya yaitu dengan

menginisialisasi terlebih dahulu apakah PPI 8255 tersebut akan digunakan pada mode

0, mode 1, atau mode 2 dan fungsi dari masing-masing port-nya apakah sebagai

masukan atau keluaran dengan cara mengisi register kontrol word untuk menetapkan

perintah kontrolnya.

Mode operasi yang digunakan oleh penulis adalah mode 0, yang merupakan

operasi masukan keluaran biasa tanpa ada prosedur jabat tangan ( hand-shake ). Adapun

fungsi-fungsi port yang dipergunakan adalah sebagai berikut :

• Port A sebagai keluaran dihubungkan rangkaian driver untuk menyalakan

lampu pijar tiap ruangan ( ruang 1 sampai ruang 8)

• Port B sebagai masukan dihubungkan dengan rangkaian sensor

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

39/82

• Port C sebagai keluaran dihubungkan dengan rangkaian display indicator nyala

lampu tiap ruangan, berupa delapan buah led

Ke rangkaian driver

Dari rangkaian sensor

Ke lampu indikator

Sehingga untuk pengisian register kontrolnya adalah sebagai berikut :

Tabel 3.1 Data register Kontrol Word

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

1 0 0 0 0 0 1 0

Dengan demikian control word yang diisikan adalah 82 H.

Sedangkan untuk mencari alamat yang kosong dari komputer IBM PC dapat

menggunakan sebuah komparator yang rangkaiannya dalamnya berisi gerbang-

gerbang logika. Komparator yang digunakan oelh penulis adalah IC TTL 74LS688

yang mempunyai satu keluaran. Komparator ini berfungsi untuk membandingkan

masukan-masukan rangkaian logikanya dan menghasilkan satu keluaran dengan dua

keadaan (logik 0 atau logik 1).

PPI8255

Port A

Port B

Port C

Ke PC

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

40/82

Rancangan dari kartu perantara dapat dilihat pada gambar 3-1. Pemilihan

alamat diatur oleh Dip Switch 8 yang terpasang. Jika alamat yang diinginkan dimulai

dari 300 H, maka switch diatur agar A 8 dan A 9 dalam kondisi “ high ” sementara A 2

sampai A 7 dalam kondisi “ low”.

Gambar 3.2. Rangkaian PPI 8255

3.2.5 Rangkaian Driver

Rangkaian driver berfungsi sebagai penggerak, yang intinya seperti sebuah saklar

untuk menghidupkan dan mematikan lampu 220 volt AC. Rangkaian ini terdiri dari IC

MOC 3021, Triac IT 410 dan komponen lain seperti transistor dan kapasitor. Gambar

berikut menunjukkan rangkaian dricer menggunakan triac dengan IC MOC sebagai

pentiger. R1 adalah pembatas arus yang masuk LED dari IC MOC, besarnya resistor ini

ditentukan dengan rumus :

R1 = ( Vcc-Vd) / Id ( sudah dibahas pada bab II )

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

41/82

= ( 5-2) / 0.02 = 150 ohm

Catatan: Vcc diambil 5 volt DC

Vd = tegangan jatuh LED dari IC MOC

= 2 volt

Id = arus aman yang melewati LED

= 20 mA

Beban

R1 R2 R3

C Triac Rs 220 VAC

Cs

dari port A MOC

Gambar 3.3 Rangkaian Driver

Ketika output dari komputer memberikan logik 0, maka input rangkaian driver akan

berlogik 1, sehingga tidak adbeda tegangan pada LED, wlaupun ada akibat R1, namun

polaritas tegangan akan berlawanan arh, sehiungga LED akan mati ( tidak

mengeluarkan cahaya). Akibatnya tidak ada arus untuk mentigertriac, sehingga Triac

berfungsi sebagai saklarterbuka ( OFF). SEBaliknta jika output dari komputer

membrikan sinyal dengan logik 1, input rangkaian driver akan berlogik 0, sehingga

LED akan menyala ( mengeluarkan cahaya), Sinar LED ini akan mengenai Opto pada

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

42/82

IC MOC, dan menyebabkan triac mengalami pentrigeran. Triac aktif dan berfungsi

seperti saklar tertutup ( ON).

R2 berfungsi ebagai pembatas arus yang jatuh pada triac . Rangkaian seri Rs dan Cs

berfungsi untuk mengatasi arus transien yang timbul agar triac tidak konduksi saat

tidak ada arus gate.

R2 = Vpk / Imax dimana Imax=1.2 A

=220/1.2 = 180 ohm

3.2.6 Rangkaian Sensor dan Pengkondisi SinyalBagian pemancar menggunakan lampu 220 V AC ( bebn lampu penerangan) sedangkan

bagian penerima menggunakan LDR (Light Dependent Resistor). Pemancar dirakit

disesuaikan dengan kondisi letak lampu penerangan.

Vcc

C

Ra

B Output ke Port B

220V AC

LDR

Lampu

Gambar 3.4 Rangkaian dasar sensor terdiri atas lampu penerangan danLDR

Perhatikan gambar 3.4 diatas prinsif kerja rangkaian dasar sensor pada saat ada cahaya

output akan berlogik nol dan pada saat gelap output akan berlogik satu.

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

43/82

Pada saat LDR terkena cahaya , tahanan LDR menjadi sangat rendah jika dibandingkan

dengan tahanan R A . Oleh karena arus yang mengalir ke ground adalah sama, maka

besarnya tegangan pada LDR adalah kecil (mendekati ground) dibandingkan tegangan

pada R A (mendekati Vcc).

Pada saat LDR tidak terkena cahaya , tahanan LDR menjadi besar jika dibandingkan

dengan tahanan R A .karena arus yang mengalir ke ground adalah sama, maka besarnya

tegangan pada LDR adalah lebih besar (mendekati Vcc) dibandingkan tegangan pada

R A (mendekati ground).

3.3 Perancangan Perangkat Lunak

Software yang digunakan untuk mengolah data lampu penerangan ini

menggunakan bahasa pemograman Turbo Pascal yang dapat bekerja pada sistem

operasi windows xx keatas. Dalam proses perancangan perangkat lunak sistem dapat

dilihat pada diagram alir sistem untuk memudahkan perancangan.

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

44/82

Gambar 3.5 Diagram Alir kerja sistem

mulai

Baca informasiruangan yang ingindinyalakkan

Kirim data lewat I/Ountuk menyalakanlampu sesuai yang

Kirim data lewat I/Ountuk menyalakanlampu indikator

Baca informasiruangan yangmenyala

Bandingkan ruangan yangmenyala dengan yang diminta

Sama ?

Periksa gangguanyang terjadi

Tampilkangangguan padalayar monitor

Selesai?

selesai

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

45/82

BAB IV

PENGUJIAN DAN ANALISA

Pada bab ini berisi tentang pengujian yang dilakukan untuk mendapatkan

data-data dari alat atau sistem yang dibuat, sehingga didapatkan spesifikasinya. Data-

data dibandingkan dengan spesifikasi awal dan dijadikan dasar untuk analisa dan dapat

menentukan kesalahan jika terjadi kesalahan atau kerusakan.

4.1 Tujuan

Pengukuran dan analisa dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui apakah

alat yang telah dirancang dan direalisasikan sebelumnya telah sesuai dengan yang

diharapkan. Dengan begitu untuk mendapatkan nilai keberhasilan dari alat atau sistem

yang dibuat.

4.2 Metoda Pengujian

Parameter-parameter yang termasuk dalam pengukuran dan analisa adalah

sebagai berikut :

Pengujian dan analisa Card PPI dengan software .

Pengujian dan analisa rangkaian driver baik manual maupun dengan

software .

Pengujian dan analisa sistem secara keseluruhan dengan software .

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

46/82

4.2.1 Pengukuran dan Pengujian Card PPI 8255

Pengukuran Card PPI 8255 dilakukan untuk memberikan data pada control

word, untuk pengukuran tersebut semua port dari PPI 8255 diset sebagai output, maka

data yang diberikan pada control word adalah 80H.

Sedangkan software yang digunakan adalah bahasa pemrograman Pascal.

Listing programnya seperti program berikut , maka terdapat beberapa prosedur test,

diantaranya Test High yaitu logik 1 dan Test Low atau logik 0.

Program TEST_PORT;

uses crt, dos;

var

tombol1: char ;

begin

clrscr;

writeln('Test Port PPI);

port[$303]:=$80;

repeat

clrscr;

writeln('Test Port PPI');

writeln('on');

port[$300]:=$FF;

port[$301]:=$FF;

port[$302]:=$FF;

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

47/82

tombol1:=readkey;

clrscr;

writeln('Test Port PPI');

writeln('off');

port[$300]:=0;

port[$301]:=0;

port[$302]:=0;

tombol:=readkey;

until tombol='e';

end.

Program LSB_MSB;

user crt, dos;

label ulang;

begin

port [$303] :=$80;

ulang : port [$300] :=$01; {kirim data 1H ke PA}

delay (100); {waktu tunda 0.1 detik}

port [$300] :=$02;

delay (100);

port [$300] :=$04; delay (100);

port [$300] :=$08; delay (100);

port [$300] :=$10; delay (100);

port [$300] :=$20; delay (100);

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

48/82

port [$300] :=$40; delay (100);

port [$300] :=$80; delay (100);

delay (500);

goto ulang;

end.

Gambar 4.1Pengujian Port PPI

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Port PPI

PORT LOGIK 0 (mV) LOGIK 1 (V)

PA0 0 4.49

PA1 0 4.49

PA2 0 4.49

PA3 0 4.49

PA4 0 4.49

PA5 0 4.49

PA6 0 4.49

PA7 0 4.49

PB0 0 4.49

PB1 0 4.49

PB2 0 4.49

PB3 0 4.49

PB4 0 4.49

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

49/82

PB5 0 4.49

PB6 0 4.49

PB7 0 4.49

PC0 0 4.49

PC1 0 4.49

PC2 0 4.49

PC3 0 4.49

PC4 0 4.49

PC5 0 4.49

PC6 0 4.49

PC7 0 4.49

Dari hasil pengukuran port PPI dengan menggunakan bahasa pemog raman

Turbo Pascal, di dapat hasil pengukuran melelalui tampilan pada multimeter :

Untuk logic 0 , rata-rata pengukurannya adalah 0 volt dan hasil tersebut sudah

sangat sesuai dengan syarat logic 0 yaitu berkisar antara 0 – 0.8 volt.

Untuk logic 1, rata-rata pengukuran adalah 4,49 volt dan nilai tersebut sudah

sesuai . karena syarat logic 1 bila memiliki nilai antara 1.8 – 5 volt.

4.3. Uji Coba Rangkaian Driver

Uji coba rangkaian ini dilakukan dengan cara memberikan input rangkaian

dengan 5 volt( logik 1) atau 0 volt ( logik 0), didapat data sebagai berikut:

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

50/82

R b

R e

2 2 0 V A C

V c c

r e l a y

Vin1. .Vin8 R 1 . . R 8

Gambar 4.2 Pengujian Rangkaian driver

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Rangkaian driver

Input Rangkaian yang diberi

logik 1

Output

Nyala Lampu yang terjadi

% Kesalahan

R1,R2,R3 R1,R2,R3 0,00

R4,R5,R6 R4,R5,R6 0,00

R7,R8 R7,R8 0,00

R1,R2,R3,R4,R5 R1,R2,R3,R4,R5 0,00

R4,R5,R6,R7,R8 R4,R5,R6,R7,R8 0,00

Catatan : Lampu semua dalam kondisi baik

Dari data di atas maka, sistem dapat bekerja dengan baik,

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

51/82

4.3 Pengujian Sensor

Tabel 4.3 Hasil Pengujian rangkaian sensor

Input Mati

(volt)

Nyala

(volt)

R1 4.4 0.8

R2 4.4 0.8

R3 4.5 0.8

R4 4.5 0.7

R5 4.5 0.7

R6 4.6 0.7

R7 4.5 0.7

R8 4.5 0.8

Catatan : Lampu semua dalam

kondisi baik

4.4 Pengujian sistem keseluruhan

Pengujian sistem secara keseluruhan dilakukan untuk mengetahui sejauh

mana sistem yang dibuat dapat bekerja dengan baik. Pengujian ini mencakup seluruh

sistem mulai dari hardware, software dan mekanik. Hasil tes keseluruhan merupakan

tolak ukur untuk mengambil kesimpulan apakah sistem bekerja dengan baik atau tidak,

dan sejauh mana sistem dapat memenuhi spesifikasi yang telah ditentukan sebelumnya.

Program untuk uji sistem keseluruhan tercantum pada lampiran

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

52/82

Tabel 4.4 Hasil Pengujian sistem keseluruhan

SetPoint

Nyala Lampu yang diinginkan

Output


% Kesalahan

R1,R2,R3 R1,R2,R3 0,00

R4,R5,R6 R4,R5,R6 0,00

R7,R8 R7,R8 0,00

R1,R2,R3,R4,R5 R1,R2,R3,R4,R5 0,00

R4,R5,R6,R7,R8 R4,R5,R6,R7,R8 0,00

Catatan : Lampu semua dalam kondisi baik

Tabel 4.5 Hasil Pengujian sistem keseluruhan

SetPoint

Nyala Lampu yang diinginkan

Output


Tampilan

Layer monitor

R1,R2,R3 R1,R2,R3 R1,R2 Rusak

R4,R5,R6 R4,R5,R6 Tidak ada gangguan

R7,R8 R7,R8 R8 Rusak

R1,R2,R3,R4,R5 R1,R2,R3,R4,R5 R1,R2 Rusak

R4,R5,R6,R7,R8 R4,R5,R6,R7,R8 R8 Rusak

Catatan : R1,R2 dan R8 tidak dipasang (rusak)

Dari data di atas maka, sistem dapat bekerja dengan baik,

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

53/82

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari uraian-uraian pada bab sebelumnya, maka dapat ditarik kesimpulan

sebagai berikut :

Mengendalikan proses penerangan gedung dengan menggunakan pengendali

ON-OFF terlebukti lebih effesien, mudah dioperasikan dan mudah dalam

perawatannya.

Menggunakan media pengendali dengan PC, lebih fleksibel, terutama dalam

mengatur dan memilih kondisi dan lokasi ruangan yang akan dioperasikanSensor cahaya menggunakan LDR, lebih mudah dalam mengoperasikan dan

rangkaian relatif lebih sederhana, sehingga cocok untuk digunakan pada sistem

dengan pengendalian secara ON-OFF

Menggunakan sistem kendali dengan pengendalian oN-OFF berbasis komputer

sangat mudah direalisasikan dengan Turbo Pascal, karena dilihat dari prosedur ,

sintaks dan kelengkapan intruksi yang dibutuhkan sudah cukup tersedia

5.2 Saran

Untuk meningkatkan kerja alat ini, maka ada beberapa hal yang dapat

dikemukakan sebagai bahan pertimbangan diantaranya :

Agar Output yang dihasilkan dapat lebih sempurna, terutama dari segi

performance sistem ( kestabilan, kepresisian dan dinamis) Alat ini dapat

dikembangkan lagi dengan menggunakan teknik pengendalian yang lain, seperti

pengendali PID, Fuzzy Logic Controller , dan sebagainya

Kinerja Alat ini dapat dikembangkan dengan menambah fasilitas informasi yang

dapat ditampilkan, misalnya temperatur ruangan, kelembaban, dan sebagainya

Pengembangan selnjutnya dapat dilengkapi dengan perangkat lunak yang

mendukung visualisasi, seperti program Dephi, misalnya. Sehingga gambaran

sistem dapat lebih hidup, sesuai kebutuhan.

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

54/82

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

55/82

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

56/82

3. Cek LSB dan MSB Kabel KonektorPPI 8255

program lsb_msb;

uses crt,dos;

label ulang;

begin

port[$303]:=$80;

ulang: port[$300]:=$01;

delay(1000);

port[$300]:=$02;

delay(1000);

port[$300]:=$04;

delay(1000);

port[$300]:=$08;

delay(1000);

port[$300]:=$10;

delay(1000);

port[$300]:=$20;

delay(1000);

port[$300]:=$40;

delay(1000);

port[$300]:=$80;

delay(1000);

delay(500);

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

57/82

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

58/82

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

59/82

ulang: port[$301]:=$01;

delay(1000);

port[$301]:=$02;

delay(1000);

port[$301]:=$04;

delay(1000);

port[$301]:=$08;

delay(1000);

port[$301]:=$10;

delay(1000);

port[$301]:=$20;

delay(1000);

port[$301]:=$40;

delay(1000);

port[$301]:=$80;

delay(1000);

port[$301]:=$40;

delay(1000);

port[$301]:=$20;

delay(1000);

port[$301]:=$10;

delay(1000);

port[$301]:=$08;

delay(1000);

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

60/82

port[$301]:=$04;

delay(1000);

port[$301]:=$02;

delay(1000);

port[$301]:=$01;

delay(1000);

delay(500);

repeat

untilkeypres

sed;

end.

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

61/82

3. Cek LSB dan MSB Kabel KonektorPPI 8255

program lsb_msb;

uses crt,dos;

label ulang;

begin

port[$303]:=$80;

ulang: port[$300]:=$01;

delay(1000);

port[$300]:=$02;

delay(1000);

port[$300]:=$04;

delay(1000);

port[$300]:=$08;

delay(1000);

port[$300]:=$10;

delay(1000);

port[$300]:=$20;

delay(1000);

port[$300]:=$40;

delay(1000);

port[$300]:=$80;

delay(1000);

delay(500);

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

62/82

goto ulang;

end.

program lsb_msb;

uses crt,dos;

label ulang;

begin

port[$303]:=$80;

ulang: port[$301]:=$01;

delay(1000);

port[$301]:=$02;

delay(1000);

port[$301]:=$04;

delay(1000);

port[$301]:=$08;

delay(1000);

port[$301]:=$10;

delay(1000);

port[$301]:=$20;

delay(1000);

port[$301]:=$40;

delay(1000);

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

63/82

port[$301]:=$80;

delay(1000);

port[$301]:=$40;

delay(1000);

port[$301]:=$20;

delay(1000);

port[$301]:=$10;

delay(1000);

port[$301]:=$08;

delay(1000);

port[$301]:=$04;

delay(1000);

port[$301]:=$02;

delay(1000);

port[$301]:=$01;

delay(1000);

delay(500);

repeat

untilkeypres

sed;

end.

begin

port[$303]:=$80;

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

64/82

ulang: port[$301]:=$01;

delay(1000);

port[$301]:=$02;

delay(1000);

port[$301]:=$04;

delay(1000);

port[$301]:=$08;

delay(1000);

port[$301]:=$10;

delay(1000);

port[$301]:=$20;

delay(1000);

port[$301]:=$40;

delay(1000);

port[$301]:=$80;

delay(1000);

port[$301]:=$40;

delay(1000);

port[$301]:=$20;

delay(1000);

port[$301]:=$10;

delay(1000);

port[$301]:=$08;

delay(1000);

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

65/82

port[$301]:=$04;

delay(1000);

port[$301]:=$02;

delay(1000);

port[$301]:=$01;

delay(1000);

delay(500);

repeat

untilkeypres

sed;

end.

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

66/82

program operasi_lampu;

uses crt,dos;

var

lampu,x,data,data1,data2,pilih,milih : integer;

r11,r12,r21,r22,r23,r31,r32,r33,balik : string;

data3,data4,data5,data6,data7,data8,data9:integer;

tekan:char;

label

awal,lanjut,lagi,keluar,inform,selesai,balik1,lagi2,balik2,proses;

begin

clrscr;

textmode(1);textcolor(green);

gotoxy(2,3);write('================================');

gotoxy(2,19);write('================================');

gotoxy(2,4);write('='); gotoxy(33,4);write('=');















8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

67/82

textcolor(14);

gotoxy(11,6);write('S');delay(200);

gotoxy(12,6);write('E');delay(200);

gotoxy(13,6);write('L');delay(200);

gotoxy(14,6);write('A');delay(200);

gotoxy(15,6);write('M');delay(200);


gotoxy(17,6);write('T');delay(200);

gotoxy(19,6);write('D');delay(200);


gotoxy(21,6);write('T');delay(200);


gotoxy(23,6);write('N');delay(200);

gotoxy(24,6);write('G');delay(200);


gotoxy(14,8);write('I');delay(200);

gotoxy(16,8);write('P');delay(200);

gotoxy(17,8);write('R');delay(200);

gotoxy(18,8);write('O');delay(200);




gotoxy(22,8);write('M');delay(200);

gotoxy(9,10);write('P');delay(200);






8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

68/82








gotoxy(23,10);write('U');delay(200);



textcolor(12);



gotoxy(15,14);write('S');delay(200);

gotoxy(16,14);write('I');delay(200);



gotoxy(21,14);write('B');delay(200);

gotoxy(22,14);write('Y');delay(200);





gotoxy(15,16);write('K');delay(200);

gotoxy(16,16);write('U');delay(200);




8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

69/82




gotoxy(23,16);write('K');delay(200);


textcolor(blue+blink);textbackground(7);

gotoxy(7,22);write('Tekan sembarang tombol');

tekan :=Readkey;

textmode(c80);textcolor(7);

lagi:

clrscr;

textmode(0);

textcolor(3);

gotoxy(7,3);writeln('#'); gotoxy(29,3);writeln('#');














8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

70/82


gotoxy(8,3);writeln('#####################');

gotoxy(8,17);writeln('#####################');

textcolor(magenta);

gotoxy(12,6);writeln('P I L I H A N');

textcolor(2);

gotoxy(12,10);writeln('1. INFORMASI');

gotoxy(12,12);writeln('2. PROSES');

gotoxy(12,14);writeln('3. KELUAR');

textcolor(7+blink); textbackground(12);

gotoxy(8,21);writeln('SILAHKAN PILIH 1 - 3 ');

gotoxy(27,22);readln(Pilih);

textbackground(0);


clrscr;

case pilih of

1: begin

goto inform;

end;

2: begin

goto proses;

end;

3: begin

goto keluar;

end

else

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

71/82

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

72/82

gotoxy(27,4);writeln(' I N F O R M A S I ');

textcolor(3);

gotoxy(25,7);writeln('1. Cara Penggunaan Alat');

gotoxy(25,9);writeln('2. Cek kerusakan lampu/sensor');

gotoxy(25,11);writeln('3. Kembali ke Menu Utama');


gotoxy(28,18);writeln('P I L I H 1 - 3:');

gotoxy(47,18);readln(milih);


case milih of

1: begin

balik1:

clrscr;

textmode(4); textcolor(9);

gotoxy(17,2);write(' C A R A P E N G G U N A A N A L A T ');

gotoxy(1,3);write('

=====================================================================

');

textcolor(7);

gotoxy(4,6);write('1. Pastikan card PPI 8255 telah terpasang pada

slot komputer, hubungkan ');

gotoxy(4,7);write(' kabel konektor( kabel pelangi ) pada alat

dengan card PPi tersebut');

gotoxy(4,8);write('2. Pastikan kabel-kabel sensor, kabel data,

kabel jala -jala 220 Volt,');

gotoxy(4,9);write(' telah terpasang');

gotoxy(4,10);write('3. Nyalakan komputer dan masuk ke format

DOS');

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

73/82

gotoxy(4,11);write('4. Nyalakan saklar power pada alat');

gotoxy(4,12);write('5. Buka File"lampu"pada Program Turbo

Pascal');

gotoxy(4,13);write('6. Eksekusi Program dan ikuti menu Pilihan

yang tersedia');

gotoxy(4,14);write('7. Anda dapat memilih ruangan yang akan diberi

penerangan dan yang akan');

gotoxy(4,15);write(' dimatikan. Komputer akan mengolah data,

menampilkan ruangan yang ingin ');

gotoxy(4,16);write(' dinyalakan dengan melihat tampilan nyala

LED pada bagian depan alat');

gotoxy(4,17);write('8. Komputer akan memberitahukan ruangan yang

bermasalah, misalnya ');

gotoxy(4,18);write(' Lampu rusak atau sensor yang rusak ');


gotoxy(6,23);writeln(' Kembali ke menu utama [Y/T] :');

gotoxy(38,23);readln(balik);

if (balik='Y') or (balik ='y')then

goto lagi

else goto balik1;

end;

2: begin

balik2:

clrscr;

textmode(4);

gotoxy(4,7);write(' Kerusakan yang terjadi dapat disebabkan oleh

lampu atau');

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

74/82

gotoxy(4,8);write(' Sensornya.');

gotoxy(4,9);write(' Jika lampunya yang rusak, setelah sambungan

kabel diyakinkan terhubung,');

gotoxy(4,10);write(' periksa kondisi lampunya, jika putus, tinggal

diganti');

gotoxy(4,11);write(' Jika kondisi lampu baik dan menyala,

kemungkinan yang lain kerusakan terjadi ');

gotoxy(4,12);write(' pada sensornya');

gotoxy(4,13);write(' Setelah diyakinkan sambungan kabel pada sensor

baik, dapat dicoba dengan') ;

gotoxy(4,14);write(' menggunakan program tes input( program

terlampir pada buku');

gotoxy(4,15);write(' Nyalakan lampu secara bergantian, amati data

yang tertera pada layar monitor');

gotoxy(4,16);write(' Data yang benar, saat ruang1 ( R1) saja yang

menyala, data=1');

gotoxy(4,17);write(' R2,data=2, R3, data=4');

gotoxy(4,18);write(' R4, data=8, R5 data=16, R6, data=32, R7,

data=64 dan jika R8, data =128 ');

gotoxy(4,19);write(' Jika ada salah satu atau lebih data yang salah

, sudah dipastikan');

gotoxy(4,20); write(' sensornya rusak');

gotoxy(4,21);write(' Selanjutnya anda tinggal mengganti sensor yang

rusak tersebut ');

textcolor(6);

gotoxy(26,4);write('PROSES PENERANGAN RUANGAN');


gotoxy(4,24);writeln('Kembali ke menu utama [Y/T] :');


8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

75/82

if (balik='Y') or (balik='y')then

goto lagi

else goto balik2;

end;

3: begin

goto lagi;

end;

else

begin

gotoxy(20,18);write('Pilihan anda salah');

goto lagi2;

end;end;

end;

proses:

awal:

port[$303]:=$82;

x:=0;

writeln('isikan ruangan-ruangan yang ingin dinyalakan');

repeat

writeln('ruangan 1.1, nyala ? Y/T ?');

readln(r11);

until (r11='y')or(r11='Y')or(r11='t')or(r11='T');

repeat


readln(r12);


8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

76/82

repeat


readln(r21);


repeat


readln(r22);


repeat


readln(r23);


repeat


readln(r31);


repeat


readln(r32);


repeat


readln(r33);


clrscr;

if (r11='y')or(r11='Y') then begin

x:=x+1;

writeln('ruangan1, lantai satu menyala');

end;

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

77/82


x:=x+2;

writeln('ruangan2, lantai satu menyala');

end;


x:=x+4;

writeln('ruangan1, lantai dua menyala');

end;


x:=x+8;


end;


x:=x+16;


end;


x:=x+32;

writeln('ruangan1, lantai tiga menyala');

end;


x:=x+64;


end;


x:=x+128;


end;

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

78/82

port[$300]:=x;

port[$302]:=x;

data:=port[301];

{lampu:=x;

writeln('sensor = ?');readln(data);}

if data=x then writeln('semua lampu dalam keadaan baik');

if data x then begin

clrscr;

textcolor(blue+blink);textbackground(7);

gotoxy(12,3); writeln ('Beberapa lampu dalam keadaan rusak');

gotoxy(12,5);write('Tekan sembarang tombol');

tekan :=Readkey;


clrscr;

data1:=abs(x-data);

data2:=data1 div 128;

if data20 then

begin

writeln('lampu 3 lantai 3 rusak');

data1:=data1-128;

end;

{if data2=0 then begin}


if data30 then

begin

writeln(' lampu 2 lantai 3 rusak');

data1:=data1-64;

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

79/82

end;

{ if data3=0 then

begin}


if data40 then

begin


data1:=data1-32;

end;

{if data4=0 then

begin}


if data50 then

begin


data1:=data1-16;

end;

{if data5=0 then

begin }

data6:=data1 div 8;

if data60 then

begin


data1:=data1-8;

end;

{if data6=0 then

begin}

data7:=data1 div 4;

if data70 then

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

80/82

begin


data1:=data1-4;

end;

{if data7=0 then

begin}

data8:=data1 div 2;

data9:= data1 mod 2;

if data80 then

begin


data1:=data1-2;

if data1=1 then

begin


goto lanjut;

end;

end;

if data9 =1 then


end;

lanjut:

gotoxy(7,18);write('ULANGI PROSES ? [Y/T] :');


textmode(c80);

if (balik='Y') or (balik='y')then goto awal;

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

81/82

8/18/2019 2212990725 Dany Kundaryoko

82/82

2212990725 dany kundaryoko

Documents