sistem monitoring jarak jauh kondisi rumah …...dapat diaplikasikan sebagai pengendali jarak jauh...

27
54 SISTEM MONITORING JARAK JAUH KONDISI RUMAH TINGGAL BERBASIS ARDUINO Dr. Ir. Timbang Pangaribuan, MT, Andrew I.A. Sitinjak, ST Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas HKBP Nommensen, Medan ABSTRAK Seiring dengan perkembangan zaman dan meningkatnya ekonomi masyarakat permintaan akan kebutuhan rumah yang aman dan nyaman kian meningkat. Serta penggunaan internet yang tanpa kita sadari hadir pada kehidupan kita sehari-hari menjadikan kita sebagai masyarakat yang berada dalama putaran IoE (Internet off Everything) sehingga saya tertarik untuk mengembangkan suatu teknologi monitoring jarak jauh kondisi rumah tinggal berbasic arduino dengan konsep Internet Off Thing, membahas mengenai cara kerja dari hubungan arduino yang dikontrol melalui website sebagai langkah penerapan internet off thing. Menggunakan Wifi, komputer direct dan Arduino. Dengan adanya penulisan Tugas Akhir ini diharapkan para pengembang selanjutnya baik dari akademis maupun non-akademis dapat mengetahui dan mempelajari konsep gabungan antara sistem monitoring jarak jauh kondisi rumah tinggal berbasic Arduino dan Internet Thing secara lebih interaktif. Kata Kunci: monitoring, arduino, internet 1. PENDAHULUAN Perkembangan kemajuan teknologi saat ini sudah sangat berkembang dengan pesat, tidak dapat dipungkiri kemajuan teknologi sedemikian cepat harus bisa dimanfaatkan, dipelajari serta diterapkan dalam kehidupan sehari - hari. Salah satu kemajuan yang bisa dirasakan adalah di bidang kendali, saat ini dengan adanya teknologi jaringan dapat dipecahkan komputer khususnya yang berbasis internet / IOT (Internet Off Things) yang sudah tumbuh pesat membuat masalah hambatan jarak dan waktu dapat dipecahkan solusi dan waktu contohnya adalah penggunaan sistem kontrol yang diterapkan dalam kehidupan sehari - hari dirumah tinggal. Penggunaan sistem kontrol akan membuat kinerja lebih efektif.

Upload: others

Post on 17-Nov-2020

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: SISTEM MONITORING JARAK JAUH KONDISI RUMAH …...dapat diaplikasikan sebagai pengendali jarak jauh dengan jaringan internet. Berdasarkan latar belakang diatas maka, diambil tujuan

54

SISTEM MONITORING JARAK JAUH KONDISI RUMAH TINGGAL BERBASIS ARDUINO

Dr. Ir. Timbang Pangaribuan, MT, Andrew I.A. Sitinjak, ST

Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas HKBP Nommensen, Medan

ABSTRAK

Seiring dengan perkembangan zaman dan meningkatnya ekonomi masyarakat permintaan akan kebutuhan rumah yang aman dan nyaman kian meningkat. Serta penggunaan internet yang tanpa kita sadari hadir pada kehidupan kita sehari-hari menjadikan kita sebagai masyarakat yang berada dalama putaran IoE (Internet off Everything) sehingga saya tertarik untuk mengembangkan suatu teknologi monitoring jarak jauh kondisi rumah tinggal berbasic arduino dengan konsep Internet Off Thing, membahas mengenai cara kerja dari hubungan arduino yang dikontrol melalui website sebagai langkah penerapan internet off thing. Menggunakan Wifi, komputer direct dan Arduino. Dengan adanya penulisan Tugas Akhir ini diharapkan para pengembang selanjutnya baik dari akademis maupun non-akademis dapat mengetahui dan mempelajari konsep gabungan antara sistem monitoring jarak jauh kondisi rumah tinggal berbasic Arduino dan Internet Thing secara lebih interaktif.

Kata Kunci: monitoring, arduino, internet

1. PENDAHULUAN

Perkembangan kemajuan teknologi saat ini sudah sangat berkembang dengan pesat, tidak dapat dipungkiri kemajuan teknologi sedemikian cepat harus bisa dimanfaatkan, dipelajari serta diterapkan dalam kehidupan sehari - hari. Salah satu kemajuan yang bisa dirasakan adalah di bidang kendali, saat ini dengan adanya teknologi jaringan dapat dipecahkan komputer khususnya yang berbasis internet / IOT (Internet Off Things) yang sudah tumbuh pesat membuat masalah hambatan jarak dan waktu dapat dipecahkan solusi dan waktu contohnya adalah penggunaan sistem kontrol yang diterapkan dalam kehidupan sehari - hari dirumah tinggal. Penggunaan sistem kontrol akan membuat kinerja lebih efektif.

Page 2: SISTEM MONITORING JARAK JAUH KONDISI RUMAH …...dapat diaplikasikan sebagai pengendali jarak jauh dengan jaringan internet. Berdasarkan latar belakang diatas maka, diambil tujuan

55

Internet menyediakan berbagai fungsi dan fasilitas yang dapat digunakan sebagai suatu media informasi dan komunikasi yang canggih. Perkembangan teknologi yang bisa dimanfaatkan dengan adanya koneksi internet adalah bisa mengakses peralatan elektronik yang dapat dioperasikan dengan cara online. Sehingga dapat memudahkan pengguna memantau ataupun mengendalikan peralatan kelistrikan dimanapun dengan catatan mempunyai jaringan internet yang memadai.

IOT (Iternet Off Things) merupakan suatu konsep yang betujuan untuk memperluas manfaat dari koneksivitas internet yang tersambung secara terus menerus . arduino adalah salah satu komponen IOT (Internet Off Things) yang dapat diaplikasikan sebagai pengendali jarak jauh dengan jaringan internet.

Berdasarkan latar belakang diatas maka, diambil tujuan Bagaimana membangun sistem kendali jarak jauh peralatan kelistrikan di rumah tinggal menggunakan teknologi arduino. Dimana suatu teknologi monitoring peralatan kelistrikan untuk kontrol rumah jarak jauh. Hal ini dikarenakan alat yang digunakan bisa di aplikasikan di mana saja selama terkoneksi sinyal internet. Semua kemudahan yang ditawarkan oleh alat ini membuat hidup seseorang menjadi lebih mudah, Eco-Friendly dan hemat energi.Keperluan mengendalikan dan mendeteksi peralatan kelistrikan di rumah tinggal diperlukan suatu alat kontrol yang canggih untuk membantu aktivitas manusia, maka digunakan teknologi mikrokontroler yang dilengkapi dengan berbagai sensor untuk memonitoring peralatan listrik yang ada dirumah maupun gedung.

Maka dari itu yang ingin dicapai menggunakan alat ini adalah merancang sebuah rumah atau gedung yang di desain dengan teknologi mikrokontroler yang dapat dikendalikan dari jarak jauh melalui sebuah ponsel android dan terkoneksi dengan jaringan internet dimana kegiatan di dalam rumah maupun gedung menjadi lebih efektif. sehingga memberikan rasa nyaman dan aman pada anggota keluarga ketika berada di dalam maupun diluar ruangan.

2. KOMPONEN DAN TEORI

2.1. PENDAHULUAN

Komponen dan teori adalah seperangkat definisi yang merupakan sebuah bagian yang mendukung suatu rangkaian elektronik yang dapat bekerja sesuai dengan kegunaannya. Dimana komponen tersebut disatukan, untuk desain

Page 3: SISTEM MONITORING JARAK JAUH KONDISI RUMAH …...dapat diaplikasikan sebagai pengendali jarak jauh dengan jaringan internet. Berdasarkan latar belakang diatas maka, diambil tujuan

56

rangka yang diinginkan. Komponen dan teori ini akan menjadi dasar yang kuat dalam sebuah penelitian tersebut.

2.2. ARDUINO MEGA

Arduino Mega 2560 adalah papan pengembangan mikrokontroller yang berbasis Arduino dengan menggunakan chip ATmega2560. Board ini memiliki pin I/O yang cukup banyak, sejumlah 54 buah digital I/O pin (15 pin diantaranya adalah PWM), 16 pin analog input, 4 pin UART (serial port hardware). Arduino Mega 2560 dilengkapi dengan sebuah oscillator 16 Mhz, sebuah port USB, power jack DC, ICSP header, dan tombol reset. Board ini sudah sangat lengkap, sudah memiliki segala sesuatu yang dibutuhkan untuk sebuah mikrokontroller. Dengan penggunaan yang cukup sederhana, anda tinggal menghubungkan power dari USB -ke PC anda atau melalui adaptor AC/DC ke jack DC. Bentuk board Arduino Mega dapat dilihat pada Gambar 2.2.

Arduino Mega 2560 adalah hardware open source (OSH - Open Source Hardware). Dengan demikian siapapun diberi kebebasan untuk dapat membuat sendiri Arduino Mega 2560.

Gambar2.2 Arduino Mega

Pin digital Arduino Mega2560 ada 54 Pin yang dapat di gunakan sebagai Input atau Output dan 16 Pin Analog berlabel A0 sampai A15 sebagai ADC, setiap Pin Analog memiliki resolusi sebesar 10 bit.Arduino Mega 2560 di lengkapi dengan pin dengan fungsi khusus,sebagai berikut :

1. Serial 4 buah : Port Serial : Pin 0 (RX) dan Pin 1 (TX) ;Port Serial 1 : Pin 19 (RX) dan Pin 18 (TX); Port Serial 2 : Pin 17 (RX) dan Pin 16

Page 4: SISTEM MONITORING JARAK JAUH KONDISI RUMAH …...dapat diaplikasikan sebagai pengendali jarak jauh dengan jaringan internet. Berdasarkan latar belakang diatas maka, diambil tujuan

57

(TX); Port Serial 3 : Pin 15 (RX) dan Pin 14 (TX).Pin Rx di gunakan untuk menerima data serial TTL dan Pin (Tx) untuk mengirim data serial TTL

2. External Interrupts 6 buah : Pin 2 (Interrupt 0),Pin 3 (Interrupt 1), Pin 18 (Interrupt 5), Pin 19 (Interrupt 4), Pin 20 (Interrupt 3) dan Pin 21 (Interrupt 2)

3. PWM 15 buah : 2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13 dan 44,45,46 pin-pin tersebut dapat di gunakan sebagai Output PWM 8 bit

4. SPI : Pin 50 (MISO), Pin 51 (MOSI), Pin 52 (SCK), Pin 53 (SS) ,Di gunakan untuk komunikasi SPI menggunakan SPI Library

5. I2C : Pin 20 (SDA) dan Pin 21 (SCL) , Komunikasi I2C menggunakan wire library

6. LED : 13. Buit-in LED terhubung dengan Pin Digital 13

2.2.1 Arsitektur dan Konfigurasi Pin ATMega2560 Mikrokontroller ATMega2560 merupakan mikrokontroller yang sudah

terintegrasi dengan board Arduino Mega. Pin pada ATMega2560 dapat dilihat pada gambar 2.3.

Gambar2.3. Pin Chip Atmega2560

2.3 Komponen dan Teori SPI adalah pengiriman data dari perangkat ke perangkat lain. SPI dibagi

menjadi dua bagian yaitu master dan slave, master sebagai perangkat yang meminimalisasi pengiriman data. Fungsi master dalam aplikasinya digunakan untuk mengatur pengiriman data dari atau ke beberapa slave sekaligus. Pin yang

Page 5: SISTEM MONITORING JARAK JAUH KONDISI RUMAH …...dapat diaplikasikan sebagai pengendali jarak jauh dengan jaringan internet. Berdasarkan latar belakang diatas maka, diambil tujuan

58

digunakan untuk mengatur komunikasi data antara master dan slave terdiri dari SCLK, MOSI, MISO, dan SS. Berikut penjelasan dari pin tersebut:

a. SCLK (Serial Clock) adalah data biner yang keluar dari master ke slave yang berfungsi sebagai clock dengan frekuensi tertentu. Clock merupakan komponen prosedur komunikasi data SPI.

b. MOSI (Master Output Slave Input) adalah pin yang berfungsi sebagai jalurdata yang keluar dari master dan kemudian masuk ke slave.

c. MISO (Master Input Slave Output) adalah pin yang berfungsi untuk jalur data yang keluar dari slave kemudian masuk kedalam master.

d. SS (Slave Select) adalah pin yang berfungsi untuk mengaktifkan slave, jadi pengirman data dapat dilakukan bila keadaan slave aktif.

Pin SCLK, MOSI, SS merupakan pin dengan arah pengiriman data master kedalam slave dan miso merupakan pin dengan arah pengiriman data slave kedalam master. Pengaturan hubungan pin MISO dan MOSI harus sesuai ketentuan, hal ini untuk menghindari terjadinya kesalahan prosedire pada pengiriman data. Ketentuan tersebut adalah pin MISO pada, aster dihubungkan dengan pin MOSI pada slave dan sebaliknya.

2.4 Program IDE ArduinoPemograman Arduino Mega menggunakan software yang sudah

disediakan oleh Arduino. Pada ATMega2560 di Arduino Mega sudah disediakan boolloader sehingga memungkinkan pengguna untuk mengunggah kode tanpa perlu hardware tambahan. Untuk tampilan IDE Arduino dapat dilihat pada Gambar 2.4.

Gambar2.4. IDE Arduino versi 1.6.11

Page 6: SISTEM MONITORING JARAK JAUH KONDISI RUMAH …...dapat diaplikasikan sebagai pengendali jarak jauh dengan jaringan internet. Berdasarkan latar belakang diatas maka, diambil tujuan

59

IDE (Integrated Development Environment) adalah aplikasi cross-platform ditulis dengan bahasa pemograman java dan berasal dari IDE untuk bahasa pemograman wiring project, hal ini dirancang untuk memudahkan pengguna mempelajari mikrokontroller dengan software development, termasuk didalam perangkat lunak dengan kode editor dan fitur seperti sintaks, brace pencocokan, dan identitas otomatis, serta mampu compile dan upload program dengan sekali perintah klik serta uji coba secara terminal serial. IDE arduino dapat dilihat pada gambar 2.4. Fungsi setiap icon pada IDE Arduino adalah sebagai berikut:

a. Icon menu verify yang bergambar ceklis berfungsi untuk mengecek program yang ditulis apakah ada yang salah atau error.

b. Icon menu upload yang bergambar panah ke arah kanan berfungsi untuk memuat / transfer program yang dibuat di software arduino ke hardware arduino.

c. Icon menu New yang bergambar sehelai kertas berfungsi untuk membuat halaman baru dalam pemrograman.

d. Icon menu Open yang bergambar panah ke arah atas berfungsi untuk membuka program yang disimpan atau membuka program yang sudah dibuat dari pabrikan software arduino.

e. Icon menu Save yang bergambar panah ke arah bawah berfungsi untuk menyimpan program yang telah dibuat atau dimodifikasi.

f. Icon menu serial monitor yang bergambar kaca pembesar berfungsi untuk mengirim atau menampilkan serial komunikasi data saat dikirim dari hardware arduino.

Perangkat lunak Arduino IDE dilengkapi dengan library C/C++ yang membantu operasi input/output jauh lebih mudah dipahami. Pengguna hanya perlu mendefenisikan dua fungsi untuk membuat program dapat dijalankan ketika dieksekusi pada papan Arduino Uno R3. Fungsi tersebut diantaranya:

1. Setup (), baris program pada fungsi ini berjalan satu kali pada awal dari sebuah program yang dapat menginisialisasi masukan dan keluaran pada papan mikrokontroler Arduino Uno R3.

2. Loop (), baris program pada fungsi ini dieksekusi berulangkali sampai papan mikrokontroler Arduino Uno R3 dinonaktifkan.

Bahasa pemograman Arduino adalah bahasa C++, dengan mendukung berkas library yang dapat menyederhanakan proses coding. C++ mendefenisikan beberapa jenis data yang berbeda. Sign variable memungkinkan mengolah data negatif dan positif, serta unsigned variable hanya data positif. Tipe data yang digunakan dalam coding Arduino adalah void, boolean, char, unsigned char,

Page 7: SISTEM MONITORING JARAK JAUH KONDISI RUMAH …...dapat diaplikasikan sebagai pengendali jarak jauh dengan jaringan internet. Berdasarkan latar belakang diatas maka, diambil tujuan

60

byte, int, unsigned int, word, long, unsigned long, short, float, double, array, string (char array), dan string (object).

2.5 Komunikasi Serial I2C

I2C (inter Integrated Circuit) merupakan protokol komunikasi serial antara IC ( Integrated Circuit) dan biasanya disebut dengan TWI (two Wire Interface). Komunikasi I2C digunakan untuk komunikasi antara mikrokontroler dan perangkat peripheral seperti sensor, memori, I/O expander. Komunikasi serial I2C dilakukan menggunakan jalur SDA dan SCL dan tiap perangkat I2C memiliki 7 bit alamat unik dan alamat MSB selalu tetap dan ditujukan untuk perangkat yang digunakan. Contohnya 1010 biner ditujukan untuk serial EEPROM, tiga bit berikutnya memungkinkan delapan kombinasi alamat dengan delapan perangkat bertipe sama dan beroperasi pada jalur I2C yang sama. Proses pengiriman data dilakukan saat kondisi bus I2C tidak sibuk atau ditandai dengan logika high yang lama pada pin SCL dan SDA. Saat pengiriman data pin SDA harus stabil saat SCL berlogika high. Perubahan kondisi SDA saat SCL high disebut sebagai sinyal kendali start (high ke low) dan stop (low ke high). Gambar 2.8 menunjukkan proses transfer data I2C.

Gambar 2.8 Proses Transfer Data I2C

2.6 Wifi Modul

ESP8266 merupakan modul wifi yang berfungsi sebagai perangkat tambahan mikrokontroler seperti Arduino agar dapat terhubung langsung dengan wifi dan membuat koneksi TCP/IP.Modul ini membutuhkan daya sekitar 3.3v dengan memiliki tiga mode wifi yaitu Station, Access Point dan Both (Keduanya). Modul ini juga dilengkapi dengan prosesor, memori dan GPIO dimana jumlah pin bergantung dengan jenis ESP8266 yang kita gunakan.

Page 8: SISTEM MONITORING JARAK JAUH KONDISI RUMAH …...dapat diaplikasikan sebagai pengendali jarak jauh dengan jaringan internet. Berdasarkan latar belakang diatas maka, diambil tujuan

61

Sehingga modul ini bisa berdiri sendiri tanpa menggunakan mikrokontroler apapun karena sudah memiliki perlengkapan layaknya mikrokontroler. Firmware default yang digunakan oleh perangkat ini menggunakan AT Command, selain itu ada beberapa Firmware SDK yang digunakan oleh perangkat ini berbasis Open Source yang diantaranya adalah sebagai berikut :

1. NodeMCU dengan menggunakan basic programming lua 2. MicroPython dengan menggunakan basic programming python 3. AT Command dengan menggunakan perintah perintah AT command

Untuk pemrogramannya sendiri bisa menggunakan ESPlorer untuk Firmware berbasis NodeMCU dan menggunakan putty sebagai terminal control untuk AT Command. Selain itu bisa memprogram perangkat ini menggunakan Arduino IDE. Dengan menambahkan library ESP8266 pada board manager dapat dengan mudah memprogram dengan basic program arduino. Maka dari itu banyak yang menggunakannya modul ini untuk membuat projek Internet of Thinking (IoT).

Gambar 2.14 Modul wifi ESP8266

2.7 AT Command

perintah yang dapat digunakan pada modul wifi dan ethernet shield adalah AT Command. Perintah ini digunakan pada serial monitor arduino ataupun menggunakan putty. Berikut merupakan perintah AT Command ESP8266 :

Perintah dibawah ini digunakan untuk mengecek modul tersebut berjalan “AT” Perintah dibawah ini digunakan untuk mereset modul “AT+RST” Perintah dibawah ini digunakan untuk Melihat versi modul “AT+GMR” Perintah dibawah ini digunakan untuk Melihat wifi yang tersedia “AT+CWLAP”

Page 9: SISTEM MONITORING JARAK JAUH KONDISI RUMAH …...dapat diaplikasikan sebagai pengendali jarak jauh dengan jaringan internet. Berdasarkan latar belakang diatas maka, diambil tujuan

62

Perintah dibawah ini digunakan untuk Connect ke access point AT+CWJAP="namawifi","passwordwifi" Perintah dibawah ini digunakan untuk Disconnect ke access point “AT+CWQAP” Perintah dibawah ini digunakan untuk mengecek IP Address “AT+CIFSR” Perintah dibawah ini digunakan untuk Membuat Access Point AT+CWSAP="namahotspot","password",1,2 Perintah dibawah ini digunakan untuk merubah mode modul AT+CWMODE=1

Keterangan : 1 : Station mode 2 : Access Point Mode 3 : Both Mode

Perintah diatas merupakan perintah dasar yang sering digunakan pada modul ESP8266.

2.8 Relay Modul

Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.

Page 10: SISTEM MONITORING JARAK JAUH KONDISI RUMAH …...dapat diaplikasikan sebagai pengendali jarak jauh dengan jaringan internet. Berdasarkan latar belakang diatas maka, diambil tujuan

63

Gambar 2.15 Simbol Relay

Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu :

Electromagnet (Coil) Armature Switch Contact Point (Saklar) Spring

2.9 Ethernet Shield

Arduino Ethernet Shield adalah modul yang berfungsi menghubungkan Arduino board dengan jaringan internet, karena itu berdasar pada Wiznet W5100 ethernet chip untuk menghubungkan dan menggunakan modul hingga dapat terkoneksi internet cukup mudah, hanya membutuhkan waktu beberapa menit saja, caranya dengan memasangkan modul tersebut di atas Arduino bord, sambungkan dengan kabel network RJ45. Didalam arduino ethernet sendiri terdapat slot mikro SD yang berbungsi sebagai tempat penyimpanan file sedangkan untuk mengakses mikro SD card mengunakan library SD, untuk jenis arduino board yang bisa di pasangkan dengan Ethernet Shield W5100 yaitu Arduino Uno dan Mega

Spesifikasi Ethernet Controller:

Page 11: SISTEM MONITORING JARAK JAUH KONDISI RUMAH …...dapat diaplikasikan sebagai pengendali jarak jauh dengan jaringan internet. Berdasarkan latar belakang diatas maka, diambil tujuan

64

Chip Wiznet W5100 dengan internal buffer 16 Kb, kecepatan koneksi 10 / 100Mb (Fast-Ethernet). Papan ini terhubung dengan Arduino melalui port SPI. Dapat mendukung hingga 4 koneksi simultan.

Gambar 2.17 Ethernet Shield

3. REKAYASA SISTEM

3.1 PENDAHULUAN

Dimana suatu pernyataan gambar yang ringkas dan padat, dari gabungan sebab dan akibat antara masukkan dan keluaran dari suatu sistem monitoring jarak jauh kondisi rumah tinggal.

3.2 Diagram Blok Sistem

Perancangan Diagram blok sistem monitoring jarak jauh kondisi rumah tinggal ditunjukkan pada gambar 3.2.

Gambar 3.2 Diagram Blok Sistem

Arduinomega 2560 Driver Motor

L293D

Ethernet

Internet

RelaySensor Gas

Rain sensor

ESP8266 wifi

Page 12: SISTEM MONITORING JARAK JAUH KONDISI RUMAH …...dapat diaplikasikan sebagai pengendali jarak jauh dengan jaringan internet. Berdasarkan latar belakang diatas maka, diambil tujuan

65

Prinsip kerja secara keseluruhan diatur oleh Arduino mega2560 sebagai kontrol utama, Arduino mega2560terhubung dengan sensor gas, rain sensor, relay, driver motor L293D, ESP8266, dan ethernet shield. Data dari sensor gas, rain sensor, ESP8266, dan Ethernet shield dikirim ke Arduino mega2560 untuk di olah. Data yang sudah di olah di kirim ke relay dan driver motor L293D untuk mengendalikan peralatan rumah tinggal. Untuk memonitoring keadaan peralatan rumah tinggal, data dikirim ke jaringan internet atau web server. Untuk kontrol peralatan rumah tinggal juga dapat dilakukan melalui web server.

3.3 Perancangan Perangkat Keras Elektronik

Perangkat keras pada alat ini terdiri dari rangkaian input dan rangkaian output. Rangkaian input dan output terhubung pada arduino mega2650 sebagai pengendali semua sistem minimum yang diberi supplay tegangan dengan menggunakan rangkaian catu daya seperti gambar rangkaian sistem. Rangkaian catu daya menggunakan adaptor 12 Vdc/5A yang masuk pada fuse atau sekering yang digunakan untuk pengaman komponen apabila terjadi kerusakan karena arus berlebih. Setelah itu tegangan 12Vdc/5A distabilkan menjadi tegangan yang lebih rendah sebesar 5 Vdc/3A untuk supplay tegangan pada input,sensor MQ135, rangkaian ESP8266, rangkaian Rain sensor,rangkaian ethernet, rangkaian relay dan rangkaian motor driver L293D. Perangkat keras elektronika yang menyusun sistem alat ini meliputi:

Page 13: SISTEM MONITORING JARAK JAUH KONDISI RUMAH …...dapat diaplikasikan sebagai pengendali jarak jauh dengan jaringan internet. Berdasarkan latar belakang diatas maka, diambil tujuan

66

Gambar 3.9 Rangkaian gabungan dengan Arduino Mega2560

Page 14: SISTEM MONITORING JARAK JAUH KONDISI RUMAH …...dapat diaplikasikan sebagai pengendali jarak jauh dengan jaringan internet. Berdasarkan latar belakang diatas maka, diambil tujuan

67

4. PENGUJIAN DAN ANALISIS

4.1 Pendahuluan

Bab ini menjelaskan tentang implementasi perancangan penelitian dan hasil uji coba alat beserta pembahasannya untuk mengetahui kesesuaian antara perancangan dengan penelitian.

4.2 Hasil Perancangan Perangkat Keras

Perangkat keras pada perancangan alat ini terbagi atas perancangan konstruksi alat dan rangkaian elektronik. Adapaun hasil perancangan alat secara konstruksi dan elektrik dapat dilihat pada gambar 4.1 dan gambar 4.2.

Gambar 4.2 Hasil perancangan Konstruksi alat

Page 15: SISTEM MONITORING JARAK JAUH KONDISI RUMAH …...dapat diaplikasikan sebagai pengendali jarak jauh dengan jaringan internet. Berdasarkan latar belakang diatas maka, diambil tujuan

68

Gambar 4.3 hasil perancangan perangkat elektrik alat

4.3 Pengujian Alat

Pengujian alat digunakan untuk mendapatkan data – data spesifik dari alat yang sudah dibuat sehingga mempermudah proses analisa. Dalam pengujian alat dilakukan secara blok per blok untuk mempermudah dalam pengujian.

4.3.1 Pengujian Ethernet Shield

Dalam pengujian Ethernet shield, rangkaian dibuat seperti gambar 3.5. Dalam pengujian ini sistem akan mengirimkan data ke browser melalui port RJ45. IP Addres yang sudah di program pada Arduino akan menjadi alamat untuk mengakses data melalui browser. Dalam pengujian ini dilakukan komunikasi lokal antara Arduino dengan komputer sebagai server local.

#include <SPI.h> #include <Ethernet.h> byte mac[] = { 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0xED };IPAddress ip(192, 168, 1, 177); EthernetServer server(80); Serial.begin(9600);

Page 16: SISTEM MONITORING JARAK JAUH KONDISI RUMAH …...dapat diaplikasikan sebagai pengendali jarak jauh dengan jaringan internet. Berdasarkan latar belakang diatas maka, diambil tujuan

69

while (!Serial) { } Ethernet.begin(mac, ip); server.begin(); Serial.print("server is at "); Serial.println(Ethernet.localIP()); }void loop() { EthernetClient client = server.available(); if (client) { Serial.println("new client"); boolean currentLineIsBlank = true; while (client.connected()) { if (client.available()) { char c = client.read(); Serial.write(c); if (c == '\n' && currentLineIsBlank) { // send a standard http response header client.println("HTTP/1.1 200 OK"); client.println("Content-Type: text/html"); client.println("Connection: close"); client.println("Refresh: 5"); client.println(); client.println("<!DOCTYPE HTML>"); client.println("<html>"); for (int analogChannel = 0; analogChannel < 6; analogChannel++) { int sensorReading = analogRead(analogChannel); client.print("analog input "); client.print(analogChannel); client.print(" is "); client.print(sensorReading); client.println("<br />"); } client.println("</html>"); break; } if (c == '\n') { currentLineIsBlank = true; } else if (c != '\r') { currentLineIsBlank = false; }

Page 17: SISTEM MONITORING JARAK JAUH KONDISI RUMAH …...dapat diaplikasikan sebagai pengendali jarak jauh dengan jaringan internet. Berdasarkan latar belakang diatas maka, diambil tujuan

70

} } delay(1); client.stop(); Serial.println("client disconnected"); } }

4.3.2 Pengujian Relay Modul Untuk pengujian relay modul sebagi pengontrol lampu dan buka tutup

gerbang pada rumah tinggal dirangkai seperti gambar 3.6. Dalam rangkaian pin IN 1 sampai pin IN 8 pada Relay modul dihubungkan dengan pin digital arduino pin 22 sampai pin 29. Penggunaan relay modul dalam pengujian ini digunakan untuk mengotrol arus yang lebih besar yaitu 220 volt AC untuk lampu dan 12 volt DC untuk motor DC. Adapun program untuk pengujian relay modul adalah sebagai berikut :

#include <SPI.h> #include <Ethernet.h> int Lampu_Kamar = 2; int Lampu_Teras = 3; int Lampu_R_Tamu = 4; int Lampu_Taman = 5; int Pintu = 6; int Gerbang1 = 7; int Gerbang2 = 53; int Gas = 8; int Jemuran = 9;

boolean statusR1, statusR2, statusR3, statusR4, statusR5, statusR6, statusR7, statusR8 = false;

String readString; char c; byte mac[] = {0xDA, 0xAD, 0xBE, 0xEB, 0xFE, 0xFB}; IPAddress ip(192, 168, 42, 100); EthernetServer server(80);

void setup() {

Page 18: SISTEM MONITORING JARAK JAUH KONDISI RUMAH …...dapat diaplikasikan sebagai pengendali jarak jauh dengan jaringan internet. Berdasarkan latar belakang diatas maka, diambil tujuan

71

pinMode(Lampu_Kamar, OUTPUT); pinMode(Lampu_Teras, OUTPUT); pinMode(Lampu_R_Tamu, OUTPUT); pinMode(Lampu_Taman, OUTPUT); pinMode(Pintu, OUTPUT); pinMode(Gerbang1, OUTPUT); pinMode(Gerbang2, OUTPUT); pinMode(Gas, INPUT); pinMode(Jemuran, INPUT);

Serial.begin(9600); while (!Serial) { ; } Ethernet.begin(mac, ip); server.begin(); }

void loop() { EthernetClient client = server.available(); if (client) { while (client.connected()) { if (client.available()) { c = client.read(); if (readString.length() < 100) { readString += c; } if (c == '\n') { client.println("HTTPS/1.1 200 OK"); client.println("Content-Type: text/html"); client.println(); client.println("<HTML>"); client.println("<HEAD>"); client.println("<meta http-equiv=\"Refresh\" content=\"4; url=/rumah\" />"); client.println("<meta http-equiv=\"Content-Type\" content=\"application/vnd.wap.xhtml+xml; charset=utf-8\" />"); client.println("<link type=\"text/css\" rel=\"stylesheet\" href=\"http://haidao.mw.lt/js_css/css_pages.css\" />"); client.println("<TITLE>KONTROL</TITLE>"); client.println("</HEAD>");

Page 19: SISTEM MONITORING JARAK JAUH KONDISI RUMAH …...dapat diaplikasikan sebagai pengendali jarak jauh dengan jaringan internet. Berdasarkan latar belakang diatas maka, diambil tujuan

72

client.println("<BODY align=\"center\">"); client.println("<h1>Penel Kontrol Peralatan Rumah Tinggal </h1>"); client.println("<hr />"); client.println("<br />"); client.println("<br />"); client.println("<table align=\"center\"><tr>"); client.println("<th width=\"10%\">Nama Perangkat</th>"); client.println("<th width=\"10%\">Status Perangkat</th>"); client.println("<th width=\"10%\">Saklar Digital</th></tr>"); client.println("<tr class=\"trh1\"><td align=\"left\">"); client.println(" "); client.println(" "); client.println("Lampu Kamar"); client.println("</td><td align=\"center\">"); if (statusR1 == false) { client.println("<b>MATI</b>"); } else { client.println("<b>HIDUP</b>"); } client.println("</td><td align=\"center\">"); if (statusR1 == false) { client.println("<a href=\"/1on\" />HIDUP</a>"); } else { client.println("<a href=\"/1off\" />MATI</a>"); } client.println("</td></tr>"); client.println(); client.println("<tr class=\"trh2\"><td align=\"left\">"); client.println(" "); client.println(" "); client.println("Lampu Teras"); client.println("</td><td align=\"center\">"); if (statusR2 == false) { client.println("<b>MATI</b>"); } else { client.println("<b>HIDUP</b>"); } client.println("</td><td align=\"center\">"); if (statusR2 == false) { client.println("<a href=\"/2on\" />HIDUP</a>"); } else {

Page 20: SISTEM MONITORING JARAK JAUH KONDISI RUMAH …...dapat diaplikasikan sebagai pengendali jarak jauh dengan jaringan internet. Berdasarkan latar belakang diatas maka, diambil tujuan

73

client.println("<a href=\"/2off\" />MATI</a>"); } client.println("</td></tr>"); client.println(); client.println("<tr class=\"trh1\"><td align=\"left\">"); client.println(" "); client.println(" "); client.println("Lamp Ruang Tamu"); client.println("</td><td align=\"center\">"); if (statusR3 == false) { client.println("<b>MATI</b>"); } else { client.println("<b>HIDUP</b>"); } client.println("</td><td align=\"center\">"); if (statusR3 == false) { client.println("<a href=\"/3on\" />HIDUP</a>"); } else { client.println("<a href=\"/3off\" />MATI</a>"); } client.println("</td></tr>"); client.println(); client.println("<tr class=\"trh2\"><td align=\"left\">"); client.println(" "); client.println(" "); client.println("Lampu Taman"); client.println("</td><td align=\"center\">"); if (statusR4 == false) { client.println("<b>MATI</b>"); } else { client.println("<b>HIDUP</b>"); } client.println("</td><td align=\"center\">"); if (statusR4 == false) { client.println("<a href=\"/4on\" />HIDUP</a>"); } else { client.println("<a href=\"/4off\" />MATI</a>"); } client.println("</td></tr>"); client.println(); client.println("<tr class=\"trh2\"><td align=\"left\">");

Page 21: SISTEM MONITORING JARAK JAUH KONDISI RUMAH …...dapat diaplikasikan sebagai pengendali jarak jauh dengan jaringan internet. Berdasarkan latar belakang diatas maka, diambil tujuan

74

client.println(" "); client.println(" "); client.println("Pintu"); client.println("</td><td align=\"center\">"); if (statusR5 == false) { client.println("<b>TUTUP</b>"); } else { client.println("<b>BUKA</b>"); } client.println("</td><td align=\"center\">"); if (statusR5 == false) { client.println("<a href=\"/5on\" />BUKA</a>"); } else { client.println("<a href=\"/5off\" />TUTUP</a>"); } client.println("</td></tr>"); client.println(); client.println("<tr class=\"trh2\"><td align=\"left\">"); client.println(" "); client.println(" "); client.println("Gerbang"); client.println("</td><td align=\"center\">"); if (statusR6 == false) { client.println("<b>TUTUP</b>"); } else { client.println("<b>BUKA</b>"); } client.println("</td><td align=\"center\">"); if (statusR6 == false) { client.println("<a href=\"/6on\" />BUKA</a>"); } else { client.println("<a href=\"/6off\" />TUTUP</a>"); } client.println("</td></tr>"); client.println(); client.println("<tr class=\"trh2\"><td align=\"left\">"); client.println(" "); client.println(" "); client.println("Gas"); client.println("</td><td align=\"center\">"); if (statusR6 == false) {

Page 22: SISTEM MONITORING JARAK JAUH KONDISI RUMAH …...dapat diaplikasikan sebagai pengendali jarak jauh dengan jaringan internet. Berdasarkan latar belakang diatas maka, diambil tujuan

75

client.println("<b>AMAN</b>"); } else { client.println("<b>BOCOR</b>"); } client.println("</td></tr>"); client.println(); client.println("<tr class=\"trh2\"><td align=\"left\">"); client.println(" "); client.println(" "); client.println("Jemuran"); client.println("</td><td align=\"center\">"); if (statusR6 == false) { client.println("<b>CERAH</b>"); } else { client.println("<b>HUJAN</b>"); } client.println("</td></tr>"); client.println();

client.println("</BODY>"); delay(1); client.stop();

if (readString.indexOf("1on") > 0) { digitalWrite(Lampu_Kamar, HIGH); statusR1 = true; } if (readString.indexOf("1off") > 0) { digitalWrite(Lampu_Kamar, LOW); statusR1 = false; } if (readString.indexOf("2on") > 0) { digitalWrite(Lampu_Teras, HIGH); statusR2 = true; } if (readString.indexOf("2off") > 0) { digitalWrite(Lampu_Teras, LOW); statusR2 = false; } if (readString.indexOf("3on") > 0) { digitalWrite(Lampu_R_Tamu, HIGH);

Page 23: SISTEM MONITORING JARAK JAUH KONDISI RUMAH …...dapat diaplikasikan sebagai pengendali jarak jauh dengan jaringan internet. Berdasarkan latar belakang diatas maka, diambil tujuan

76

statusR3 = true; } if (readString.indexOf("3off") > 0) { digitalWrite(Lampu_R_Tamu, LOW); statusR3 = false; } if (readString.indexOf("4on") > 0) { digitalWrite(Lampu_Taman, HIGH); statusR4 = true; } if (readString.indexOf("4off") > 0) { digitalWrite(Lampu_Taman, LOW); statusR4 = false; } if (readString.indexOf("5on") > 0) { digitalWrite(Pintu, HIGH); statusR5 = true; } if (readString.indexOf("5off") > 0) { digitalWrite(Pintu, LOW); statusR5 = false; } if (readString.indexOf("6on") > 0) { digitalWrite(Gerbang1, HIGH); digitalWrite(Gerbang2, LOW); delay(200); digitalWrite(Gerbang1, LOW); digitalWrite(Gerbang2, LOW); statusR6 = true; } if (readString.indexOf("6off") > 0) { digitalWrite(Gerbang1, LOW); digitalWrite(Gerbang2, HIGH); delay(200); digitalWrite(Gerbang1, LOW); digitalWrite(Gerbang2, LOW); statusR6 = false; } if (readString.indexOf("7on") > 0) { digitalWrite(Gas, HIGH); statusR7 = true;

Page 24: SISTEM MONITORING JARAK JAUH KONDISI RUMAH …...dapat diaplikasikan sebagai pengendali jarak jauh dengan jaringan internet. Berdasarkan latar belakang diatas maka, diambil tujuan

77

} if (readString.indexOf("7off") > 0) { digitalWrite(Gas, LOW); statusR7 = false; } if (readString.indexOf("8on") > 0) { digitalWrite(Jemuran, HIGH); statusR8 = true; } if (readString.indexOf("8off") > 0) { digitalWrite(Jemuran, LOW); statusR8 = false; } readString = ""; } } } } }

4.4 Analisis Alat yang Dirancang

Analisis SWOT adalah suatu bentuk analisis di dalam perancangan pembuatan Tugas Akhir atau di dalam organisasi yang secara sistematis dapat membantu dalam usaha penyusunan suatu rencana yang matang untuk mencapai tujuan, baik itu tujuan jangka pendek maupun tujuan jangka panjang.

Situasi dan juga kondisi sebagai sebagai faktor masukan, lalu kemudian dikelompokkan menurut kontribusinya masing-masing. Satu hal yang perlu diingat baik-baik oleh para pengguna analisa ini, bahwa analisa SWOT ini semata-mata sebagai suatu sebuah analisa yang ditujukan untuk menggambarkan situasi yang sedang dihadapi, dan bukan sebuah alat analisa ajaib yang mampu memberikan jalan keluar yang bagi permasalahan yang sedang dihadapi.

SWOT adalah singkatan dari S = Strength (kekuatan), W = Weaknesses (kelemahan), O = Opportunities (Peluang), T = Threats (hambatan).

S : Kekuatan

Page 25: SISTEM MONITORING JARAK JAUH KONDISI RUMAH …...dapat diaplikasikan sebagai pengendali jarak jauh dengan jaringan internet. Berdasarkan latar belakang diatas maka, diambil tujuan

78

1. Arduino Mega2560 merupakan papan pengembangan Mikrokontroler yang bersifat Open Source sehingga dapat mudah dikembangkan.

2. Arduino mega2560 memiliki pin I/O yang cukup banyak yaitu 54 buah yang terdiri dari 15 pin PWM 16 pin analog yang masih dapat dikembangkan mengontrol device yang lebih banyak.

3. Bahasa pemograman yang digunakan adalah bahasa yang membuat pengembangan program lebih mudah dipahami.

4. Penggunaan Ethernet pada alat yang dirancang membuat alat dapat diakses jarak jauh dengan cara mengakses IP Public jaringan yang terhubung ke Ethernet Shield.

5. Penggunaan saklar silang pada pengendali lampu membuat instalasi pada rumah tinggal tetap tampak seperti instalasi biasanya.

6. Relay yang digunakan memiliki tegangan kerja yang kecil yaitu 5volt. Untuk mengontrol tegangan AC 250 V/10A.

W : Kelemahan

1. Masih menggunakan jaringan kecil. 2. Belum menggunakan user login untuk mengakses IP control. 3. Tidak menggunakan web server, sehingga data yang diterima

oleh setiap server tidak bisa direkam. 4. IP public yang digunakan untuk mengakses alat secara jarak jauh

atau melalui internet harus dibeli dari operator penyedia jaringan internet yang digunakan.

O : Peluang

1. Dengan menggunakan IP Public alat sudah bisa diakses melalui internet.

2. Dapat mengontrol device lebih banyak atau dengan kata lain dikembangkan lebih.

3. Berpeluang untuk mengembangkan alat dengan web server yang memiliki database sehingga jika alat diperbanyak dapat diberi identitas yang berbeda agar tidak terjadi kesalahan pengontrol yang berbeda.

T : Ancaman

1. Banyaknya Depelover yang bergerak dibidang Internet Of Things dengan produk yg kreatif

2. Banyaknya pengontrol yang memiliki spesifikasi yang lebih tinggi dari pengontrol yang digunakan seperti Raspberyy Pi yang merupakan mikrocomputer.

Page 26: SISTEM MONITORING JARAK JAUH KONDISI RUMAH …...dapat diaplikasikan sebagai pengendali jarak jauh dengan jaringan internet. Berdasarkan latar belakang diatas maka, diambil tujuan

79

5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Setelah melakukan pembuatan alat dan melihat bagaimana kerja alat tersebut, maka dapat ditarik beberapa kesimpulan antara lain :

1. kecepatan akses jaringan untuk proses kirim data ke server mempengaruhi kecepatan untuk mengontrol dan mengirim status peralatan rumah tinggal.

2. Pengontrolan peralatan rumah tinggal yang dapat di kendalikan secara digital melalui browser masih tetap dapat digunakan secara manual seperti biasanya.

5.2 Saran

Dari hasil yang telah di dapatkan dalam pembuatan Tugas Akhir ini penulis menemukan beberapa hal didalam perbaikan mutu kinerja sistem dan spesifikasi yang lebih baik untuk kedepannya. Oleh karena itu, penulis memberikan beberapa saran untuk kemajuan sistem ini :

1. Perancangan alat ini kiranya dapat terus dikembangkan mengingat dunia teknologi sekarang bersaing dalam dunia Internet Of Things.

2. Untuk kelancaran pengiriman data ke server kiranya dapat di kembangkan menggunakan komunikasi serat optik untuk hasil kontrol yang lebih cepat.

Gambar Realisasi Alat Yang DIrancang

Page 27: SISTEM MONITORING JARAK JAUH KONDISI RUMAH …...dapat diaplikasikan sebagai pengendali jarak jauh dengan jaringan internet. Berdasarkan latar belakang diatas maka, diambil tujuan

80

DAFTAR PUSTAKA

1. Kadir Abdul, Pemograman Arduino dan processing, ElexMedia Komputindo 2017.

2. R.W. Van Hoek, Teknik Elektro Untuk Ahli Bangunan Mesin, Penerbit Binacipta 1980.

3. Wicaksono M.Fajar, Mudah Belajar Mikrokontroler Arduino, Informatika 2017.

4. William Stallings, Komunikasi dan Jaringan Nirkabel (Edisi Kedua), Penerbit Erlangga.