TUGAS AKHIR PERANGKAT PENGENDALI DAN PEMANTAU FISH FEEDER PADA SISTEM OTOMASI RUMAH MENGGUNAKAN LAYANAN SHORT MESSAGE SERVICE (SMS)

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR PERANGKAT PENGENDALI DAN PEMANTAU FISH FEEDER PADA SISTEM OTOMASI RUMAH MENGGUNAKAN LAYANAN SHORT MESSAGE SERVICE (SMS) Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Elektro Oleh : FERIAWAN MURTI NIM : PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2010 i

2 FINAL PROJECT CONTROLLINNG AND MONITORING EQUIPMENT FISH FEEDER AT HOME OTOMATION SYSTEM USING SHORT MESSAGE SERVICE (SMS) Presented as Partial Fulfillment of the Requirements To Obtain the Sarjana Teknik Degree In Electrical Engineering Study Program FERIAWAN MURTI NIM : ELECTRICAL ENGINERING STUDY PROGRAM SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2010 ii

3 LEMBAR PERSETUJUAN TUGAS AKHIR PERANGKAT PENGENDALI DAN PEMANTAU FISH FEEDER PADA SISTEM OTOMASI RUMAH MENGGUNAKAN LAYANAN SHORT MESSAGE SERVICE (SMS) iii

4 HALAMAN PENGESAHAN PERANGKAT PENGENDALI DAN PEMANTAU FISH FEEDER PADA SISTEM OTOMASI RUMAH MENGGUNAKAN LAYANAN SHORT MESSAGE SERVICE (SMS) Oleh : FERIAWAN MURTI NIM : iv

5 HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO inni i i bbuukkaann aakkhhi irr meel laai innkkaann aawaal l uunnt tuukk teer t ruuss meennggeej jaar r aannggaann cci itaa- -cci itaa kkeer rjaa kkeer raass ddeemi i imppi i iaann yyaanngg bbeessaar r bbeer rgguunnaa bbaaggi i ddi irii sseennddi irii ddaann sseessaamaa GBU Kupersembahkan karya tulis ini kepada : Tuhan Yesus Kristus, Bapak dan Ibu Tercinta, Kedua saudaraku Mas Sigit dan Ratih, Almamaterku Teknik Elektro USD v

6 HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir yang saya tulis ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah. Yogyakarta, 23 September 2010 Feriawan Murti vi

7 LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma : Nama : Feriawan Murti Nomor Mahasiswa : Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul : beserta PERANGKAT PENGENDALI DAN PEMANTAU FISH FEEDER PADA SISTEM OTOMASI RUMAH MENGGUNAKAN LAYANAN SHORT MESSAGE SERVICE (SMS) perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, me-ngalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya di Internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis. Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya. Yogyakarta, 29 September 2010 ( Feriawan Murti) vii

8 INTISARI Seseorang yang memiliki aktivitas tinggi untuk memenuhi kebutuhan hidup, memiliki waktu yang singkat ketika berada di rumah guna menjaga kenyamanan rumah. Salah satu kebutuhannya adalah untuk melakukan pengendalian dan pemantauan fish feeder pada kolam rumah maupun aquariam secara efisien. Perancangan pengendalian dan pemantauan fish feeder memberikan solusi kendali jarak jauh agar penghuni rumah dapat merasa nyaman. Perangkat pengendali dan pemantau fish feeder dilakukan untuk mempermudah pengguna dalam proses pengendalian dan pemantauan pada sistem otomasi rumah menggunakan layanan Short Message Service (SMS) pada jaringan Global System for Mobile Communications (GSM). SMS digunakan sebagai media pengiriman pesan yang berisi format untuk mengendalikan dan memantau fish feeder. Sistem minimum berfungsi untuk melakukan proses pengendalian dan pemantauan saat ada SMS masuk. Sistem pengendali dan pemantau fish feeder menggunakan SMS dapat bekerja dengan baik. SMS yang masuk diolah dengan baik oleh sistem minimum dan perintah yang dikirimkan dengan yang terjadi pada pengendalian fish feeder sudah sesuai. Kekurangan dalam perancangan ini adalah dalam pembuatan perangkat fish feeder yang masih butuh perbaikan, terutama dalam mendesain penutup lubang pembukaan agar dapat bekerja dengan baik Kata kunci : pengendalian, pemantauan, fish feeder, SMS, GSM viii

9 ABSTRACT Someone who has high activity in there life, has a limited time at there home. One of there need is having capability to control and monitor fish feeder at the fish pond or aquarium in a efficient way. Fish feeder controlling and monitoring system is a solution tothe need of remote controlling This system is using SMS in the GSM network to control and monitoring the home automation system. SMS is used as message transmission medium that consist of certain format to control and monitor the system. Minimum system is used to process controlling and monitoring when there is SMS coming in. SMS that is received, is well processed by the minimum system and the command that have been transmited can control the fish feeder accordingly. The lack of this design is the fish feeder device that still have to forter developed, specially for opening door at the feeding hole. Key word : controlling, monitoring, fish feeder, SMS, GSM. ix

10 KATA PENGANTAR Syukur dan terima kasih kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala rahmat dan karunia- Nya sehingga tugas akhir dengan judul PerangkatPengendali dan Pemantau Fish Feeder pada Sistem Otomasi Rrumah Menggunakan Layanan Short Message Service (SMS) ini dapat diselesaikan dengan baik. Selama menulis tugas akhir ini, penulis menyadari bahwa ada begitu banyak pihak yang telah memberikan bantuan dengan caranya masing-masing, sehingga tugas akhir ini bisa diselesaikan. Oleh karena itu penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak Yosef Agung Cahyanta, selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. 2. Bapak Damar Wijaya, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing yang telah dengan sabar membimbing, memberi semangat dan saran yang membantu penulis dalam menyelesaikan tulisan ini. 3. Seluruh dosen teknik elektro dan laboran yang telah banyak memberikan pengetahuan kepada penulis selama kuliah. 4. Kedua Orang Tua tercinta terimakasih atas doa, kesabaran, dan dukungan baik secara moril ataupun materil. 5. Kedua saudaraku tercinta, trimaskasih atas dukungannya selama mengerjakan tugas akhir ini. 6. Kelompok kerja GSM, terimakasih atas kekompakan, kerjasama, dan solidaritasnya. 7. Angkatan 2006 yang selalu kompak, terimakasih atas kebersamaan selama ini. 8. Anak kost wisma jago, terimakasih atas persahabatan kita selama hidup di perantauan. 9. Berbagai pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu-persatu atas bantuan, dukungan, bimbingan, kritik dan saran. x

11 Dengan rendah hati penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu berbagai kritik dan saran untuk perbaikan tugas akhir ini sangat diharapkan. Akhir kata, semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak. Terima kasih. Yogyakarta, 29 September 2010 Penulis xi

12 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PERSETUJUAN... iii HALAMAN PENGESAHAN... iv PERNYATAAN KEASLIAN KARYA... v HALAMAN PERSEMBAHAN... vi LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS... vii INTISARI... viii ABSTRACT... ix KATA PENGANTAR... x DAFTAR ISI... xii DAFTAR GAMBAR... xvi DAFTAR TABEL... xix BAB I PENDAHULUAN Latar belakang masalah Tujuan dan Manfaat penelitian Batasan Masalah Metodologi Penelitian Sistematika Penulisan... 4 BAB II DASAR TEORI Global System for Mobile Communications Mobile station Base Station Subsystem Switching System Operation and Support System... 8 xii

13 2.2. Short Message Service Mekanisme Store dan Forward pada SMS SMS Gateway Gammu Software XAMPP Komunikasi Serial RS Konfigurasi Null Modem Transmisi Data pada RS IC MAX Telepon Seluler Siemens C Mikrokontroler ATMega Arsitektur ATMega Fitur ATMega Konfigurasi Pin ATMega Motor Servo Konsep Motor Servo BAB III PERANCANGAN ALAT Proses Kerja Sistem Otomatis Fish Feeder Identifikasi Kebutuhan Perangkat Format SMS yang Digunakan Perancangan Database Perancangan Perangkat Keras (Hardware) Perancangan Motor Servo Dengan Perangkat Fish Feeder Perancangan RS Perancangan Switch Perancangan Sistem Mimimum dengan Beban Perancangan Keseluruhan Sistem Minimum Mikrokontroler xiii

14 3.6. Perancangan Perangkat Lunak (Software) Perancangan Program pada Mikrokontroler Perancangan Pengendalian Beban Subroutine Pemantauan Mikrokontroler Perancangan Program pada Komputer Subroutine SMS Pengiriman Subroutine Konfirmasi Kesalahan Subroutine Pemantauan pada Komputer BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Gambar Alat Pembahasan Data Hasil Pengujian Sistem Pembahasan Perangkat Lunak (Software) Pembahasan Program pada Komputer Pembahasan Database Menu Pengiriman Pesan Error Pembukaan ke Pengguna Add Nomor Add Pesan Record Keluar Pembahasan Komunikasi Serial RS Pembahasan Program Pada Mikrokontroler Pembahasan Perangkat Keras (Hardware) Pembahasan Sistem Minimum Mikrokontroler Pengendalian Motor Servo pada Perangkat Fish Feeder BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan xiv

15 5.2. Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xv

16 DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Diagram Blok Pengendalian dan Pemantau Fish Feeder... 3 Gambar 2.1. Elemen Jaringan GSM... 6 Gambar 2.2. Alur Pengiriman SMS... 8 Gambar 2.3. Aplikasi Teknologi yang Menunjang SMS Gateway... 9 Gambar 2.4. Konektor RS-232(DB9) Gambar 2.5. Kaki DTR Gambar 2.6. IC MAX Gambar 2.7. Pin Eksternal Siemens C Gambar 2.8. ATMega Gambar 2.9. Motor Servo Gambar Sudut dari Sumbu Motor Servo Gambar Pin Output Kabel Motor Servo Gambar Arah Putaran Servo Gambar 3.1. Diagram Blok Sistem Otomatis Fish Feeder Gambar 3.2. Perancangan Motor Servo dengan Perangkat Fish Feeder Gambar 3.3. Rancangan RS Gambar 3.4. Rancangan Switch Gambar 3.5. Rancangan Mimimum Sistem dengan Beban Gambar 3.6. Rancangan Keseluruhan Gambar 3.7. Flowchart Pengendalian Beban Gambar 3.8. Flowchart Subroutine Pemantauan pada Mikrokontroler Gambar 3.9. Flowchart Program pada Komputer Gambar Flowchart Subroutine SMS Pengiriman Gambar Flowchart Subroutine Konfirmasi Kesalahan Gambar Flowchart Subroutine Pemantauan Komputer xvi

17 Gambar 4.1. Gambar Fisik Alat Secara Keseluruhan Gambar 4.2. Gambar Rangkaian Elektronis Gambar 4.3. Gambar Rangkaian RS Gambar 4.4. Gambar Regulator Tegangan Gambar 4.5. Gambar Sistem Minimum Gambar 4.6. Tampilan Form Keseluruhan Program Gambar 4.7. Tampilan Ketika Tombol Menu Diaktifkan Gambar 4.8 Form2 Nomor Pengirim Tidak Sesuai Database Gambar 4.9. Kesalahan Nomor Pengirim Gambar Form2 Isi Pesan Tidak Sesui dengan Database Gambar Kesalahan Isi Pesan yang Diterima Pengirim Gambar Form2 Nomor dan Isi Pesan Sudah Sesuai Database Gambar Form2 Ketika Mendapat Balasan dari Mikrokontroler Gambar Pesan Balasan Setelah Pengendalian Gambar Form2 Menampilkan Pesan Error dari Mikrokontroler Gambar Pesan Error yang Diterima Pengguna Gambar Form3 untuk Menambah Nomor Pengirim dalam Database Gambar Form3 Ketika Menambah Nomor Pengguna dalam Database Gambar Form4 untuk Menambah Isi Pesan dalam Database Gambar Form4 Ketika Menambah Isi Pesan dalam Database Gambar Form5 untuk Data Record Gambar Proses Pengujian Komunikasi Serial RS xvii

18 DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Keterangan Pin RS Tabel 2.2. Keterangan Susunan Pin Eksternal Siemens C Tabel 3.1. Format SMS untuk Pengendalian dan Pemantauan Tabel 4.1. Format SMS yang Tersimpan pada Database Tabel 4.2. Data Hasil Pengujian Tabel 4.3. Database Microsoft Access yang Digunakan Tabel 4.4. Database MySQL Server yang Digunakan Tabel 4.5. Pengujian Rangkaian Power Supply xix

19 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dalam kehidupan sehari-hari, masyarakat masih bergantung pada alat seperti remote control untuk mengendalikan perangkat elektronik jarak jauh, misalnya televisi, radio, dan lain lain. Pengendalian remote control hanya dapat dilakukan pada jarak tertentu. Apabila jarak alat yang dikendalikan melewati batas toleransi, maka peralatan tersebut tidak dapat berfungsi sesuai dengan keinginan. Salah satu cara untuk mengatasi masalah tersebut yaitu dengan membuat perangkat yang berfungsi seperti remote control tetapi menggunakan Short Message Service (SMS) yang terdapat dalam telepon seluler (ponsel) dengan memanfaatkan jaringan Global System For Mobile Communication (GSM). Ponsel merupakan contoh teknologi yang sangat membantu dalam hal komunikasi. Pengguna ponsel saat ini tidak hanya berada pada golongan tertentu, namun sudah menjadi kebutuhan semua lapisan masyarakat. SMS merupakan salah satu layanan yang terdapat pada ponsel yang hampir setiap orang mengenalnya [1]. SMS menyediakan pengiriman pesan text secara cepat, mudah dan murah [2]. Saat ini SMS tidak terbatas untuk komunikasi antar manusia pengguna saja, namun juga bisa dibuat otomatis dikirim/diterima oleh peralatan (komputer, mikrokontroler) untuk mencapai suatu tujuan tertentu. Pada penelitian ini, aplikasi SMS dimanfaatkan untuk pengendali dan pemantau fish feeder sebagai bagian dari sistem otomasi rumah. Sistem otomasi rumah atau dikenal dengan Home Automation System adalah suatu sistem yang bekerja untuk sebuah rumah agar nyaman ditempati pemiliknya [3]. Pengendalian dan pemantauan fish feeder di akuarium maupun di kolam rumah biasanya dilakukan secara manual. Namun, hal tersebut dirasa kurang efektif dari segi waktu dan tenaga bila penghuni memiliki mobilitas yang tinggi. Hal tersebut dapat mengganggu kenyamanan penghuni rumah dan bisa saja ikan peliharaan di akuarium maupun di kolam rumah juga mejadi terabaikan. Dengan melihat permasalahan tersebut, penelitian ini diharapkan dapat membantu mengendalikan dan memantau fish feeder secara otomatis menggunakan fitur SMS pada ponsel dengan memanfaatkan jaringan GSM. Sehingga untuk masalah jarak, ketepatan, dan efektifitas waktu dapat diatasi. 1

20 1.2 Tujuan dan Manfaat Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan alat yang dapat membantu kenyamanan penghuni rumah dalam hal ini perangkat pengendali dan pemantau fish feeder pada sistem otomasi rumah menggunakan layanan SMS. Manfaat penulisan ini adalah : a. Bagi masyarakat Penelitian ini untuk memberikan kemudahan kepada masyarakat, khususnya masyarakat menengah keatas dalam keamanan dan kenyaman rumah dengan memanfaatkan fitur SMS pada jaringan GSM, serta pengembangan lebih lanjut dari pemanfaatan teknologi terutama teknologi wireless dalam membantu menjawab tantangan yang ada. b. Bagi mahasiswa Penelitian ini akan menambah wawasan mahasiswa Teknik Elektro tentang pengendalian dan pemantauan fish feeder pada sistem otomasi rumah menggunakan layanan SMS pada ponsel dengan memanfaatkan jaringan GSM c. Bagi lembaga pendidikan Penelitian ini dapat memberikan informasi pada lembaga pendidikan tentang home automation system atau sistem otomasi rumah untuk memberikan kenyamanan pemilik rumah yang berupa alat pengendalian dan pemantau fish feeder menggunakan layanan SMS pada ponsel dengan memanfaatkan jaringan GSM, sehingga memperkaya kepustakaan yang ada Batasan Masalah Batasan masalah pada penelitian ini adalah: a. Pengontrol jarak jauh menggunakan ponsel melalui jaringan GSM. b. Menggunakan RS-232 sebagai komunikasi serial antara komputer dengan Mikrokontroler. c. Menggunakan Mikrokontroler ATMega8535. d. Software interface menggunakan gammu e. Motor servo sebagai beban penggerak sistem dengan pembukaan berjenjang. f. Menggunakan ponsel GSM tipe Siemens model C55 sebaggai pengendali 1.4 Metodologi Penelitian Metodologi yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah: 2

21 3 a. Studi Literatur Mempelajari karakteristik GSM, prinsip kerja dari sistem otomatis fish feeder menggunkan teknologi SMS, gammu, komunikasi serial RS-232, mikrokontroler ATMega8535, dan motor servo sebagai penggerak sistem fish feeder. b. Pra pembuatan/penelitian alat Pra pembuatan alat ini dilakukan untuk memperoleh data awal tentang kondisi pembukan beban (derajad putaran motor servo) dan lama waktu yang dibutuhkan untuk pembukaan yang sesungguhnya. Pra pembuatan alat dilakukan dengan menguji motor servo dengan torsi kg. c. Perencanaan dan Pembuatan Alat Perencanaan dan pembuatan alat bertujuan untuk mendapatkan bentuk yang optimal dari sistem yang akan dibuat. Perancangan alat ini meliputi perancanagan perangkat lunak (software) dan perangkat keras (hardware). Hal ini dilakukan dengan mempertimbangkan permasalahan dan kebutuhan yang telah ditentukan. Blok sistem yang akan dirancang ditunjukkan pada Gambar 1.1. operator GSM USB port RS-232 Mikro switch ponsel ponsel komputer AVR ATMega8535 Beban /motor servo Power supply 5V Gambar 1.1 Diagram Blok Pengendalian dan Pemantau Fish Feeder Berdasarkan Gambar 1.1, rangkaian akan bekerja bila ponsel pada sisi pengguna memberikan interupsi melalui jaringan GSM ke ponsel pengendali yang terhubung dengan komputer. Interupsi tersebut akan diteruskan komputer ke Mikrokontroler. Kemudian Mikrokontroler akan mengolah interupsi untuk mengendalikan beban. d. Pengujian Alat dan Pengambilan Data Rangkaian akan bekerja apabila antara ponsel dengan komputer telah tersinkronisasi. Dalam keadaan tersinkronisasi, ponsel pada sisi pengguna dapat memberi interupsi melalui komputer. Mikrokontroler akan mengolah interupsi dari komputer untuk menggerakkan beban/motor servo. Setelah itu mikrokontroler akan mengirim kembali keadaan terakhir beban ke komputer dan menyajikan dalam bentuk informasi ke ponsel pengguna. Teknik 3

22 4 pengujian alat dilakukan dengan mengaplikasikan sistem antara perangkat lunak dengan perangkat keras. Pengambilan data dapat dilakukan dengan pengujian alat tersebut yaitu pengujian antar subsistem perangkat keras. e. Analisa dan Pengambilan Kesimpulan Analisa data dilakukan dengan perbandingan antara data yang diperoleh pada perancangan dengan teori. Pengambilan kesimpulan dapat dilakukan dengan menghitung error yang terjadi Sistematika Penulisan Sistematika penulisan laporan ini adalah sebagai berikut: BAB I PENDAHULUAN Pendahuluan berisi latar belakang masalah, tujuan dan manfaat penelitian, batasan masalah, metodologi penelitian dan sistematika penulisan. BAB II DASAR TEORI Bab ini berisi teori-teori yang mendukung kerja sistem dan teori yang digunakan dalam perancangan perangkat keras serta perangkat lunak. BAB III RANCANGAN PENELITIAN Bab ini berisi penjelasan alur perancangan sistem, format SMS yang digunakan, perancangan perangkat keras, dan perancangan perangkat lunak. BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Bab ini berisi pembahasan data yang diperoleh, pembahasan program, dan pengujian alat yang dibuat BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi ringkasan hasil penelitian yang telah dilakukan dan usulan yang berupa ide-ide untuk perbaikan atau pengembangan terhadap penelitian yang telah dilakukan. 4

23 BAB II DASAR TEORI Bab ini membahas teori-teori tentang Global System for Mobile Communications (GSM), Short Message Service (SMS), gammu, XAMPP, komunikasi serial RS-232, Mikrokontroler ATMega8535, dan motor servo. 2.1 Global System for Mobile Communications Global System for Mobile Communications (GSM) muncul pada pertengahan 1991 dan dijadikan standar telekomunikasi selular untuk seluruh Eropa oleh ETSI (European Telecomunication Standard Institute) [4]. Pengoperasian GSM secara komersil dimulai pada awal kuartal terakhir GSM merupakan teknologi yang kompleks dan butuh pengkajian yang mendalam untuk bisa dijadikan standar. Standar type approval untuk ponsel disepakati dengan mempertimbangkan dan memasukkan puluhan item pengujian dalam memproduksi GSM. GSM telah mengantisipasi perkembangan jumlah penggunanya yang sangat pesat dan arah pelayanan per area yang tinggi. GSM mengatasi perkembangan tersebut dengan Digital Cellular System (DCS) pada alokasi frekuensi 1800 Mhz. Pada frekuensi tersebut, kapasitas pelanggan yang semakin besar per satuan sel akan dicapai. Selain itu, DCS akan dapat menurunkan kekuatan daya pancar ponsel dengan luas sel yang semakin kecil, sehingga bahaya radiasi yang timbul dapat dikurangi. Sel merupakan unit dasar sistem selular. Setiap sel memiliki sebuah base station yang terdiri dari tower dan bangunan kecil berisi perangkat radio. Pemakaian GSM kemudian meluas ke Asia dan Amerika, termasuk Indonesia. Indonesia awalnya menggunakan sistem ponsel analog yang bernama Advances Mobile Phone System (AMPS) dan Nordic Mobile Telephone (NMT). Namun dengan hadir dan dijadikan standar sistem komunikasi selular membuat sistem analog perlahan menghilang, tidak hanya di Indonesia, tapi juga di Eropa. Pengguna GSM pun semakin lama semakin bertambah. Akhirnya GSM tumbuh dan berkembang sebagai sistem telekomunikasi seluler yang paling banyak digunakan di seluruh dunia. Jaringan GSM dibagi menjadi 4 sistem utama: mobile station (MS), system switching (SS) atau network switching subsystem (NSS), base station subsystem (BSS), dan Operation 5

24 and Support System (OSS). Secara umum, network element dalam jaringan GSM ditunjukkan pada Gambar Gambar 2.1. Elemen Jaringan GSM [4] Mobile Station Mobile station (MS) merupakan perangkat yang digunakan oleh pelanggan untuk melakukan proses komunikasi. MS terdiri atas : a. Mobile Equipment (ME) Mobile Equipment atau ponsel merupakan perangkat GSM yang berada di sisi pengguna atau user yang berfungsi sebagai terminal transceiver (pengirim dan penerima sinyal) untuk berkomunikasi dengan perangkat GSM lainnya. ME diidentifikasikan dengan International Mobile Equipment Identity (IMEI) tertentu. IMEI merupakan nomor seri perangkat dengan tipe code tertentu. b. Subscriber Identity Module (SIM) Subscriber Identity Module atau SIM Card atau smart card merupakan kartu yang berisi seluruh informasi pelanggan dan beberapa informasi pelayanan. ME tidak dapat digunakan tanpa SIM di dalamnya Base station Subsystem Controller. Base Station Subsystem (BSS) terdiri dari Base Transceiver dan Station Base Station

25 7 a. Base Transceiver Station Base Transceiver Station (BTS) merupakan perangkat pemancar dan penerima yang memberikan pelayanan radio kepada MS. BTS juga terdapat kanal trafik yang digunakan untuk komunikasi. b. Base Station Controller Base Station Controller (BSC) membawahi satu atau lebih BTS serta mengatur trafik yang datang dan pergi dari BSC menuju MSC atau BTS. BSC mengatur sumber radio dalam pemberian frekuensi untuk setiap BTS dan mengatur handover ketika MS melewati batas antar sel Switching System Switching System (SS) bertanggung jawab untuk melakukan pemrosesan panggilan dan fungsi yang berhubungan dengan pelanggan. SS meliputi unit fungsional yang terdiri atas: a. Mobile Switching Center Mobile Switching Center (MSC) didesain sebagai switch ISDN (Integrated Service Digital Network) yang dimodifikasi agar berfungsi untuk jaringan seluler. MSC juga dapat menghubungkan jaringan seluler dengan jaringan fixed. b. Home Location Register Home Location Register (HLR) merupakan database yang berisi data pelanggan yang tetap. Data tersebut antara lain, layanan pelanggan, layanan tambahan serta informasi mengenai lokasi pelanggan yang paling akhir (update). c. Visitor Location Register Visitor Location Register (VLR) merupakan database yang berisi informasi sementara mengenai pelanggan, terutama mengenai lokasi dari pelanggan pada cakupan area jaringan. d. Authentication Center Authentication Center (AuC) merupakan database informasi rahasia yang disimpan dalam bentuk format kode. AuC digunakan untuk mengontrol penggunaan jaringan yang sah dan mencegah semua pelanggan yang melakukan kecurangan. e. Equipment Identity Registration Equipment Identity Registration (EIR) merupakan register penyimpan data seluruh MS. EIR berisi IMEIs (international Mobile Equipment Identities).

26 2.1.4 Operation and Support System Operation and Support System (OSS) berfungsi sebagai pusat pengendalian, di antaranya fault management, configuration management, performance management, dan inventory management Short Message Service Short Message Service (SMS) merupakan layanan messaging yang pada umumnya terdapat pada setiap sistem jaringan wireless digital. SMS adalah layanan untuk mengirim dan menerima pesan tertulis (teks) dari maupun ke perangkat bergerak (Device Mobile) [1]. Pesan teks yang dimaksud tersusun dari huruf, angka, atau karakter alfanumerik. Pesan teks dikemas dalam satu paket/ frame yang berkapasitas maksimal 160 byte yang dapat direpresentasikan berupa160 karakter huruf latin atau 70 karakter alfabet non-latin seperti alfabet Arab atau Cina Mekanisme store dan forward pada SMS SMS adalah data tipe asynchronous message dengan pengiriman data dilakukan dengan mekanisme protocol store and forward. Pengirim dan penerima SMS tidak perlu berada dalam status berhubungan satu sama lain ketika akan saling bertukar pesan. Operator menyediakan SMS Center (SMSC) untuk implemantasi mekanisme SMS. Secara fisik SMSC dapat berwujud sebuah komputer biasa yang mempunyai interkonektivitas dengan jaringan GSM. Alur pengiriman SMS pada standar teknologi GSM ditunjukkan pada Gambar 2.2 [2]. Gambar 2.2. Alur Pengiriman SMS [2]

27 9 Pengiriman pesan secara store and forward berarti pengirim pesan SMS menuliskan pesan dan nomor tujuan dan kemudian mengirimkannya (store) ke server SMS (SMS- Center) yang kemudian bertanggung jawab untuk mengirim pesan tersebut (forward) ke nomor tujuan [2]. Jika ponsel sedang tidak aktif, maka pesan tetap disimpan di SMSC itu sendiri, menunggu MSC memberitahukan bahwa ponsel sudah aktif kembali dan SMS dikirim dengan batas maksimum waktu tunggu yaitu validity period dari pesan SMS itu sendiri. Jika ponsel tujuan aktif, maka pesan disampaikan MSC lewat jaringan yang sedang mengendalikan penerima (BSC dan BTS) SMS Gateway SMS adalah sebuah perangkat lunak yang menggunakan bantuan komputer dan memanfaatkan teknologi cellphone [5]. Gambar 2.3 menunjukkan aplikasi teknologi yang menunjang SMS Gateway agar dapat berfungsi. Fungsi komputer dan teknologi cellphone adalah untuk mengintegrasikan dan mendistribusikan pesan-pesan yang disatukan melalui sistem informasi yaitu media SMS yang diatasi oleh jaringan seluler. Gambar 2.3 Aplikasi Teknologi yang Menunjang SMS Gateway [5] Secara khusus, sistem ini akan memiliki fungsi-fungsi sebagai berikut: 1. Message Management dan Delivery a. Pengaturan pesan yang meliputi manajemen prioritas pesan, manajemen pengirimanpesan, dan manajemen antrian. b. Pesan yang dilalukan harus sedapat mungkin fail safe. Artinya, jika terdapat gangguan pada jaringan telekomunikasi, maka sistem secara otomatis akan mengirim ulang pesan tersebut. 2. Korelasi

28 10 Berfungsi untuk melakukan korelasi data untuk menghasilkan data baru. Pada sistem yang terpasang saat ini, arsitektur lalu lintas data melalui SMS sudah terjalin cukup baik. Hanya saja, keterbatasan akses data dan tujuan informasi SMS yang belum terfokus menyebabkan banyaknya jawaban standar (default replies) masih banyak terjadi. SMS Gateway banyak digunakan dalam berbagai proses bisnis dan usaha. 2.3 Gammu Gammu merupakan sebuah perangkat lunak gratis yang bisa digunakan untuk kepentingan pribadi maupun komersial. Gammu memberikan akses dari PC ke berbagai macam fungsi perangkat selular yang terkoneksi. Fungsi-fungsi tersebut adalah mengirim atau menerima SMS, menerima MMS, menyalin atau menulis phonebook, dan sebagainya. Beberapa contoh perintah gammu yang digunakan untuk memanggil data data jaringan dari cellphone adalah : 1. identify untuk menunjukkan informasi penting data cellphone. 2. getdisplaystatus 3. --monitor [times] untuk menerima status telepon dan menuliskannya secara berkala dalam bentuk standar\ 4. getsecuritystatus untuk menunjukkan telepon ketika membutuhkan kode keamanan untuk aktif (seperti PIN, PUK, dan lainnya). 5. nokiasecuritycode untuk mengijinkan user untuk mengetahui kode keamanan dari komputer 6. setautonetworklogin 7. listnetworks untuk menunjukkan nama atau kode jaringan GSM yang dikenal 8. --getgprspoint start [stop] 9. networkinfo 10. siemenssatnetmon siemensnetmonact siemensnetmonitor test 13. nokiagetoperatorname 2.4 Software XAMPP XAMPP adalah perangkat lunak bebas yang mendukung banyak sistem operasi dan merupakan sebuah kompilasi fitur dari beberapa program [6]. XAMPP berfungsi sebagai

29 11 server yang berdiri sendiri (localhost), yang terdiri atas program Apache HTTP Server, MySQL database, dan penerjemah bahasa yang ditulis dengan bahasa pemrograman PHP dan Perl. Nama XAMPP merupakan singkatan dari: 1. X yang artinya Program ini dapat dijalankan dibanyak sistem operasi, seperti Windows, Linux, Mac OS, dan Solaris. 2. A yaitu Apache, merupakan aplikasi web server. Tugas utama Apache adalah menghasilkan halaman web yang benar kepada user berdasarkan kode PHP yang dituliskan oleh pembuat halaman web. jika diperlukan juga berdasarkan kode PHP yang dituliskan,maka dapat saja suatu database diakses terlebih dahulu (misalnya dalam MySQL) untuk mendukung halaman web yang dihasilkan. 3. M yaitu MySQL, merupakan aplikasi database server. Perkembangannya disebut SQL yang merupakan kepanjangan dari Structured Query Language. SQL merupakan bahasa terstruktur yang digunakan untuk mengolah database. MySQL dapat digunakan untuk membuat dan mengelola database beserta isinya. Kita dapat memanfaatkan MySQL untuk menambahkan, mengubah, dan menghapus data yang berada dalam database. 4. P yaitu PHP, bahasa pemrograman web. PHP memungkinkan kita untuk membuat halaman web yang bersifat dinamis. Sistem manajemen basis data yang sering digunakan bersama PHP adalah MySQl. Namun PHP juga mendukung sistem manajemen database Oracle, Microsoft Access, Interbase, d-base, PostgreSQL, dan sebagainya. 5. P yaitu Perl, bahasa pemrograman. Bagian-bagian XAMPP yang biasa digunakan pada umumnya adalah sebagai berikut : a) htdoc adalah folder tempat meletakkan berkas-berkas yang akan dijalankan, seperti berkas PHP, HTML dan skrip lain. b) phpmyadmin merupakan bagian untuk mengelola basis data MySQL yang ada dikomputer. Untuk dapat mengaksesnya, maka buka pada halaman browser lalu ketikkan maka akan muncul halaman PHP Myadmin. Kontrol panel yang berfungsi untuk mengelola layanan (service) XAMPP. Seperti menghentikan (stop) layanan, ataupun memulai (start).

30 2.5 Komunikasi Serial RS-232 Standar RS-232 ditetapkan oleh Electronic Industry Association and Telecomunication Industry Association pada tahun Istilah lengkapnya adalah EIA/TIA- 232 Interface Between Data Terminal Equipment and Data Circuit-Terminating Equipment Employing Serial Binary Data Interchange [7]. Standar ini berisi tentang komunikasi data antara komputer dengan alat-alat pelengkap komputer. Beberapa parameter yang ditetapkan EIA (Electronics Industry Association) antara lain: a. Sebuah spasi (logika 0) antara tegangan +3 s/d +25 volt. b. Sebuah tanda (logika 1) antara tegangan -3 s/d -25 volt. c. Daerah tegangan antara +3 s/d -3 volt tidak didefenisikan. d. Tegangan rangkaian terbuka tidak boleh lebih dari 25 volt. e. Arus hubung singkat rangkaian tidak boleh lebih dari 500 ma. 12 Sebuah penggerak (driver) harus mampu menangani arus ini tanpa mengalami kerusakan. Standar RS-232 menentukan jenis-jenis sinyal yang dipakai untuk mengatur pertukaran informasi antara DTE dan DCE. Terdapat 24 jenis sinyal pada standar RS-232, tapi yang umum dipakai hanya 9 jenis sinyal. Konektor yang dipakai ditentukan dalam standar RS-232. Sinyal yang lengkap menggunakan konektor DB25, sedangkan konektor DB9 hanya bisa dipakai untuk 9 sinyal yang umum dipakai. Sinyal-sinyal yang digunakan pada standar RS232 tersebut ada yang menuju ke DCE ada pula yang berasal dari DCE. Bagi sinyal yang menuju ke DCE artinya DTE berfungsi sebagai output dan DCE berfungsi sebagai input, misalnya sinyal TD, pada sisi DTE kaki TD adalah output, dan kaki ini dihubungkan ke kaki TD pada DCE yang berfungsi sebagai input. Kebalikan sinyal TD adalah RD, sinyal ini berasal dari DCE dan dihubungkan ke kaki RD pada DTE yang berfungsi sebagai output. Gambar 2.4 menunjukkan bentuk dari konektor RS-232, sedangkan Tabel 2.1 menunjukkan keterangan dari pin RS-232. Gambar 2.4 Konektor RS-232(DB9) [7]

31 13 Tabel 2.1. Keterangan Pin RS-232 [7] No Nama pin pin Deskripsi Fungsi 1 DCD Data Carrier Saluran sinyal ini akan diaktifkan ketika DTE Detect mendeteksi suatu carrier dari DCE. 2 RXD Received Data Sebagai penerimaan data serial. 3 TXD Transmit Data Sebagai pengiriman data serial. 4 DTR Data Terminal Dengan saluran ini, DTE memberitahukan kesiapan Ready terminalnya. 5 GND Ground Saluran ground. 6 DSR Data Set Ready Dengan saluran ini, DTE memberitahukan bahwa siap melakukan komunikasi. 7 RST Request To Send Dengan saluran ini, DCE diminta mengirim data oleh DTE. 8 CTS Clear To Send Dengan saluran ini, DCE memberitahukan bahwa DTE boleh mulai mengirim data. 9 RI Ring Indicator Dengan saluran ini, DTE memberitahukan ke DCE bahwa sebuah stasiun menghendaki suatu hubungan Konfigurasi Null Modem Konfigurasi Null Modem digunakan untuk menghubungkan dua DTE dengan diagram pengkabelan yang dapat dilihat pada Gambar 2.6. Konfigurasi Null Modem hanya membutuhkan tiga kabel antar DTE, yakni untuk TxD, RxD dan Gnd. Cara kerjanya adalah bagaimana membuat komputer agar berpikir bahwa komputer berkomunikasi dengan modem (DCE) bukan dengan komputer lainnya. Gambar 2.5. Kaki DTR [7] Pada Gambar 2.5 terlihat bahwa kaki DTR (Data Terminal Ready) dihubungkan ke DSR (Data Set Ready) dan juga ke CD (Carrier Detect) pada masing masing computer. Pada saat sinyal DTR diaktifkan, maka sinyal DSR dan CD juga ikut aktif (konsep Modem Semu atau Virtual Modem). Karena komputer dalam hal ini melakukan pengiriman data

32 14 dengan kecepatan yang sama, maka kontrol aliran (flow control) belum dibutuhkan sehingga RTS (Request To Send) dan CTS (Clear to Send) pada masing masing komputer saling dihubungkan Transmisi Data pada RS-232 Komunikasi pada RS-232 dengan PC adalah komunikasi asinkron. Pada komunikasi asinkron sinyal clock tidak dikirim bersamaan dengan data. Masing-masing data disinkronkan menggunakan clock internal pada tiap-tiap sisi. Data akan ditransmisikan, tetapi sebelumnya akan diawali oleh start bit dengan logika 0 (0 Volt), kemudian 8 bit data dan diakhiri oleh satu stop bit dengan logika 1 (5 Volt) IC MAX 232 Komunikasi data serial sangat berbeda dengan format pemindahan data paralel. Pengiriman bits tidak dilakukan sekaligus melalui saluran pararel, tetapi setiap bit dikirimkan satu persatu melalui saluran tunggal. Pada pengiriman data secara serial, sinkronisasi atau penyesuaian antara pengirim dan penerima harus ada, agar data yang dikirimkan dapat diterima dengan tepat dan benar oleh penerima. Salah satu mode transmisi dalam komunikasi serial adalah mode asynchronous [8]. Format data komunikasi serial terdiri dari parameter-parameter yang dipakai untuk menentukan bentuk data serial yang dikomunikasikan. Elemen-elemen format data pada komunikasi seria terdiri dari : 1. Kecepatan mobilisasi data per bit (baud rate) 2. Jumlah bit data per karakter (data length) 3. Parity yang digunakan 4. Jumlah stop bit dan start bit IC MAX232 dibutuhkan pada mode transmisi asynchronous yang dapat berfungsi sebagai buffer. IC MAX232 mempunyai dua receiver yang berfungsi sebagai pengubah level tegangan dari level RS232 ke level TTL dan dua drivers yang berfungsi mengubah level tegangan dari level TTL ke level RS-232. IC MAX232 ditunjukkan pada Gambar 2.6. Gambar 2.6. IC MAX232 [8]

33 2.6 Telepon Seluler Siemens C55 Siemens C55 memiliki pin konektor eksternal yang dapat dimanfaatkan untuk pengendalian telepon seluler dari luar dengan piranti bantu mikrokontroler ataupun PC. Telepon seluler pada umumnya menyediakan terminal I/O khusus yang digunakan untuk keperluan umum. Fungsi terminal I/O biasanya digunakan untuk pengisian baterai, terminal handsfree, dan komunikasi data. Komunikasi data pada telepon selular bekerja secara serial dengan baud rate bps [9]. Pin konektor dari Siemens C55 dapat dilihat pada Gambar 2.8 Keterangan dari pin-pin eksternal Siemens C55 terdapat pada Tabel Gambar 2.7. Pin Eksternal Siemens C55 Tabel 2.2. Keterangan Susunan Pin Eksternal Siemens C55 No pin Namaa pin 1 Vin 2 Ground 3 Tx 4 Rx 5 CTS 6 RTS 7 DCD 8 Audio AP 9 No connection 10 Audio N 11 Ground mic 12 EPP Deskripsi Power Charging Saluran ground Data output Data input Data line for accessory Data line for accessory or serial cable Clock line for accessory Kutub positif audio Tidak ada koneksi Kutub negatif audio Saluran ground untuk mic External mic 2.7 Mikrokontroler ATMega8535 Mikrokontroler Alf and Vegard s Risc Processor (AVR) memilikii arsitektur Reduced Instruction Set Computing (RISC) 8 Bit, dengan semua instruksi dikemas dalam kode 16-bit (16-bits word) dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam satu sikluss instruksi clock [1]. MCS-51 yang memiliki arsitektur Complex Instruction Set Computing (CISC) dalam instruksinya membutuhkan siklus 12 clock, hal ini yang membuat ATMega8535 dan MCS- 51 berbeda.

34 16 AVR dikelompokkan kedalam 4 kelas, yaitu ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega, dan keluarga AT86RFxx. Empat kelas AVR tersebut yang membedakan satu sama lain adalah ukuran onboard memori, on-board peripheral dan fungsinya. AVR menggunakan arsitektur dan instruksi yang bisa dikatakan hampir sama Arsitektur ATMega8535 Arsistektur dari ATMega8535 adalah: a. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C dan Port D. b. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran. c. Tiga buah timer / counter dengan kemampuan pembandingan. d. Komputer yang terdiri atas 32 register. e. Watchdog Timer dengan oscilator internal. f. SRAM sebesar 512 byte. g. Memori Flash sebesar 8 kb dengan kemampuan Read While Write. h. Sumber interupsi internal dan eksternal. i. Port Serial Pheriperal Interface (SPI). j. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi. k. Antarmuka komparator analog. l. Port Universal Shynchronous Ashynchronous Receiver Transmitter(USART) untuk komunikasi serial Fitur ATMega8535 ATMega8535 memiliki karakteristik sebagai berikut: a. Sistem mikroprosesor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz. b. Ukuran memory flash 8 KB, SRAM sebesar 512 byte, EEPROM sebesar 512 byte. c. ADC internal dengan resolusi 10 bit sebanyak 8 channel. d. Port komunikasi serial USART dengan kecepatan maksimal 2.5 Mbps. e. Enam pilihan mode sleep untuk penghematan penggunaan daya listrik Konfigurasi Pin ATMega8535 Keterangan Pin ATMega8535: a. VCC merupakan Pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya. b. GND merupakan Pin Ground.

35 17 c. Port A (PA0...PA7) merupakan pin I/O dua arah dan pin masukan ADC. d. Port B (PB0...PB7) merupakan pin I/O dua arah dan pin yang mempunyai fungsi khusus yaitu Timer/Counter, komparator Analog dan SPI. e. Port C (PC0...PC7) merupakan port I/O dua arah dan pin yang mempunyai fungsi khusus, yaitu komparatorr analog dan Timer Oscillator. f. Port D (PD0...PD1) merupakan port I/O dua arah dan pin fungsi khusus yaitu komparator analog, interrupt eksternal, dan komunikasi serial. g. RESET merupakan pin yang digunakan untuk mereset mikrokontroler. h. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal. i. AVCC merupakan pin masukan untuk tegangan ADC. j. AREF merupakan pin masukan tegangan referensi untuk ADC. Gambar 2.8 menunjukkan konfigurasi dari pin ATMega Gambar 2.8. ATMega8535[1] 2.8 Motor Servo Motor servo adalah sebuah motor dengan sistem closed feedback di mana posisi dari motor akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di dalam motor servo [10]. Motor servo terdiri dari sebuah motor, serangkaian gear, potensiometer, dan rangkaian kontrol. Motor servo ditunjukkan pada Gambar 2.9. Gambar 2.9. Motor Servo[10]

36 18 Potensiometer berfungsi untuk menentukan batas sudut dari putaran servo. Pada sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang dikirim melalui kaki sinyal dari kabel motor. Pada Gambar 2.10 dapat diketahui bahwa dengan pulsa 1.5 ms pada periode selebar 2 ms maka sudut dari sumbu motor akan berada pada posisi tengah. Semakin lebar pulsa OFF, maka semakin besar gerakan sumbu ke arah jarum jam dan semakin kecil pulsa OFF, maka semakin besar gerakan sumbu ke arah yang berlawanan dengan jarum jam. Gambar Sudut dari Sumbu Motor Servo[10] Motor servo biasanya hanya bergerak mencapai sudut tertentu saja dan tidak kontinyu seperti motor DC maupun motor stepper. Motor servo dapat dimodifikasi agar bergerak kontinyu untuk beberapa keperluan tertentu. Pada robot, motor servo sering digunakan untuk bagian kaki, lengan atau bagianbagian lain yang mempunyai gerakan terbatas dan membutuhkan torsi cukup besar. Gambar 2.11 menunjukan pin output kabel motor servo yang terdiri dari tiga kabel yaitu untuk port signal, V+, dan GND. Gambar Pin Output Kabel Motor Servo [10]

37 2.8.1 Konsep Motor Servo Motor servo adalah motor yang mampu bekerja dua arah (CW dan CCW). Arah dan sudut pergerakan rotornya dapat dikendalikan hanya dengan memberikan pengaturan duty cycle sinyal PWM pada bagian pin kontrolnya. Motor Servo merupakan sebuah motor DC yang memiliki rangkaian kontrol elektronik. Motor servo memiliki internal gear untuk mengendalikan pergerakan dan sudut angularnya. Motor servo adalah motor yang berputar lambat, dimana biasanya ditunjukkan oleh rate putarannya yang lambat, namun demikian memiliki torsi yang kuat karena internal gearnya. Motor servo banyak digunakan sebagai aktuator pada mobile robot atau lengan robot. Motor servo umunya terdiri dari servo kontinyu dan servo standar. Motor servo kontinyu dapat berputar sebesar 360 derajat. Sedangkan motor servo tipe standar hanya mampu berputar 180 derajat. Motor servo yang umum digunakan ialah Continuous Parallax. Pergerakan motor servo ke kanan atau ke kiri tergantung dari nilai delay yang diberikan. Untuk membuat servo pada posisi center, berikan pulsa 1.5ms. Untuk memutar servo ke kanan, berikan pulsa <=1.3ms, dan pulsa >= 1.7ms untuk berputar ke kiri dengan delay 20ms. hal tersebut ditunjukkan pada Gambar (a) (b) Gambar Arah Putaran Servo[10] (a) Memutar Servo ke Kanan. (b) Memutar Servo ke Kiri Putaran motor servo dapat diatur dengan mengatur timer pada program. Pengaturan timer dengan mode phase and correc PWM [11] seperti dibawah ini: / 2

38 BAB III PERANCANGAN ALAT Bab ini akan membahas tentang sistem perancangan perangkat lunak dan keras otomatis fish feeder. Pembahasan ini meliputi: a. Proses kerja sistem otomatis fish feeder. b. Perancangan perangkat keras (hardware). c. Perancangan perangkat lunak (software). 3.1 Proses Kerja Sistem Otomatis Fish Feeder Prinsip kerja dari sistem perangkat pengendali dan pemantau fish feeder adalah dengan memanfaatkan layanan SMS pada jaringan GSM ditunjukkan pada Gambar 3.1. Jaringan GSM USB port RS-232 Mikro switch Minimum sistem Mikrokontroler ATMega8535 Motor servo Power supply 5V Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem Otomatis Fish Feeder Ponsel pada sisi pengguna akan memberi interupsi berupa sinyal pesan pada ponsel pengendali untuk mengetahui kondisi terakhir pada beban yang akan dikendalikan. Intrupsi dari ponsel yang berupa sinyal pesan akan diolah komputer menggunakan bahasa pemrograman. Nomor pengguna dan format pesan yang masuk ke komputer dibandinggan dengan database pengguna. Jika nomor dan isinya sesuai database, maka proses selanjutnya dapat dilakukan. interupsi pada komputer yang benar kemudian akan diambil mikrokontroler untuk mengeksekusi beban. Mikrokontroler akan medeteksi kondisi beban terakhir. Bila kondisi beban ON/aktif, maka mikrokontroler akan mengirim interupsi ke komputer bahwa 20

39 21 sistem telah bekerja. Interupsi yang diterima oleh komputer akan disampaikan oleh ponsel pengendali ke ponsel pada sisi pengguna dalam format pesan. Jika kondisi beban dalam keadaan OFF/tidak aktif, maka mikrokontroler akan menyampaiakan interupsi ke komputer bahwa sistem tidak bekerja. Kemudian oleh komputer interupsi tersebut dikirimkan ke ponsel pengendali dan akan dikirimkan lagi ke ponsel pada sisi pengguna. Dalam keadaan ini, berarti ponsel pengendali dapat mengirim pesan kembali untuk menjalankan sistem/beban. 3.2 Identifikasi Kebutuhan Perangkat Sistem pengendali dan pemantau fish feeder melalui SMS terdiri dari beberapa perangkat utama (rangkaian) yaitu 1. Rangkaian Regulated Power Supply digunakan sebagai sumber tegangan DC. 2. ponsel pada sisi pengguna digunakan sebagai media pengiriman perintah untuk pengendalian beban (motor servo) dan penerimaan informasi hasil pemantauan. 3. ponsel pengendali digunakan sebagai media penerima perintah dan pengirim SMS balasan berupa informasi hasil pemantauan. 4. RS 232 digunakan agar ponsel dapat berkomunikasi dengan PC. 5. PC digunakan untuk mengolah database, sebagai penghubung port serial, dan mengetahui proses apa saja yang sedang berlangsung. 6. Kabel USB Port digunakan untuk komunikasi antara ponsel pengendali dengan komputer. 7. Mikro switch digunakan sebagai feedback pemberitahu error pembukaan beban. 8. Motor servo digunakan sebagai pengerak peranggkat fish feeder untuk membuka tempat pembukaan pakan ikan. 9. Mikrokontroler ATMega 8535 digunakan untuk pengolah data dan pengendali utama seluruh sistem. 3.3 Format SMS yang Digunakan Format atau isi SMS yang digunakan dalam proses pengendalian dan pemantauan adalah seperti pada Tabel 3.1. Tabel 3.1. Format SMS untuk Pengendalian dan Pemantauan No Text No Text 1 bk1 8 No Asing 2 bk2 9 Salah Format

40 22 Tabel 3.1.(Lanjutan) Format SMS untuk Pengendalian dan Pemantauan No Text No Text 3 bk3 10 buka3_ok 4 CEK 11 buka3_ok 6 error1 13 buka3_ok 6 error2 14 siap 7 error3 15 belum tutup 3.4 Perancangan Database Database yang akan dibuat menggunakan software Microsoft Access dan software MySQL Server untuk manajemen database. Database tersebut digunakan untuk menyimpan data user, format SMS, menyimpan SMS yang diterima, dan mengirimkan SMS. Database Access dan Database MySQL yang digunakan dalam bentuk tabel. Database dari software Microsoft Access digunakan untuk menyimpan nomor pengguna, format SMS dan menyimpan semua pesan yang masuk ke ponsel pengendalian. Database yang digunakan untuk menyimpan nomor pengguna dan pesan yang diijinkan untuk melakukan pengontrolan maupun pemantauan adalah database NoPengguna dan FormatSMS. Tabel yang digunakan pada database. NomorPengguna dan FormatSMS terdiri dari: 1. Tabel Nomor Tabel Nomor terdiri dari 1 field saja yaitu No. Field No digunakan untuk menyimpan nomor pengguna yang diijinkan melakukan pemantauan dan pengendalian perangkat fish feeder. 2. Tabel Pesan Tabel pesan yang hanya terdiri dari 1 field yaitu Field Text. Field Text digunakan untuk menyimpan format SMS yang diijinkan melakukan pemantauan dan pengendalian sistem. Database yang digunakan untuk menyimpan proses yang telah dilakukan sistem (pengontrolan, pemantauan, dan Konfirmasi kesalahan) adalah Database DataRecord. Tabel yang digunakan pada Database DataRecord adalah Tabel record terdiri dari beberapa field yaitu: 1. No Field No berisi nomor urutan data-data yang tersimpan

41 23 2. NoPengguna Field Pengirim berisi nomor pengirim yang mengirimkan SMS ke sistem 3. Pesan Field Perintah berisi jenis perintah yang dikirimkan oleh user (pengirim) 4. Waktu Field tanggal berisi tanggal pelaksanaan proses pengendalian, pemantauan ataupun SMS konfirmasi. Database dari software MySQL Server adalah database yang diperlukan oleh software Gammu untuk melakukan pembacaan dan pengiriman SMS dari komputer. Database yang digunakan pada software MySQL Server adalah database SMS dengan tabel yang digunakan adalah Tabel inbox dan Tabel outbox. Field yang digunakan pada Tabel inbox adalah sebagai berikut: 1. Field SenderNumber Field SenderNumber digunakan untuk menyimpan nomor pengirim dari SMS yang terdapat pada inbox telepon seluler. 2. Field TextDecoded Field TextDecoded digunakan untuk menyimpan isi SMS yang terdapat pada inbox telepon seluler dalam bentuk text. Field yang digunakan pada Tabel outbox adalah sebagai berikut: 1. Field DestinationNumber Field DestinationNumber digunakan untuk menyimpan nomor tujuan dari SMS yang akan dikirimkan. 2. Field TextDecoded Field TextDecoded digunakan untuk menyimpan isi SMS yang yang akan dikirimkan dalam bentuk text. 3.5 Perancangan Perangkat Keras (Hardware) Perancangan perangkat keras merupakan perancangan yang berhubungan dalam pembuatan bentuk fisik alat. Perancangan perangkat keras ini meliputi Perancangan Motor servo dengan perangkat fish feeder, perancangan RS-232, perancangan switch, perancangan sistem minimum dengan beban, dan perancancangan keseluruhan sistem minimum.

42 3.5.1 Perancangan Motor Servo Dengan Perangkat Fish Feeder Perancangan Motor servo dengan perangkat fish feeder terdiri dari tempat pakan ikan yang berfungsi sebagai tempat penampungan pakan ikan. Tempat pakan ikan tehubung langsung dengan motor servo dan mikro switch untuk mengendalikan pembukaan tempat pakan ikan. Mikro switch berfungsi sebagai sensor untuk mengetahui keadaan perangkat fish feeder. Tempat pakan ikan juga terdapat lubang pembukaan sebagai tempat keluarnya pakan dan penutup lubang pembukaan yang terhubung dengan poros motor servo. Tempat pakan ikan terbuat dari papan yang dibentuk kotak atau empat persegi panjang dengan bagian dasarnya dibuat lebih curam ke satu sisi agar pakan dapat keluar. Lubang tempat keluarnya pakan dibuat setengah linkaran dan penutupnya juga dibuat setengah lingkaran yang terbuat dari akrilik. Lubang tempat keluarnya pakan dan penutupnya dibuat setengah lingkaran untuk menyesuaikan dengan kondisi sudut putar dari motor servo. Perancangan motor servo dengan perangkat fish feeder ditunjukkan pada Gambar Gambar 3.2. Perancangan Motor Servo dengan Perangkat Fish Feeder Perancangan RS-232 Level tegangan TTL (transistor-transistor logic) dari ponsel GSM harus diubah ke level tegangan RS-232 pada komputer. Rangkaian komunikasi serial digunakan seperti Gambar 3.3. Perancangan ini menggunakan IC MAX232 yang mempunyai dua receiver yang berfungsi sebagai pengubah level tegangan dari level RS232 ke level TTL dan dua drivers yang berfungsi mengubah level tegangan dari level TTL ke level RS-232. Fungsi kapasitor pada rangkaian pengubah level tegangan TTL ke level RS232 yaitu sebagai kapasitor eksternal untuk voltage doubler, yang masing-masing kapasitor digunakan sebagai berikut:

43 25 1. C1 +, sebagai kapasitor + internal voltage doubler. 2. C1 -, sebagai kapasitor + internal voltage doubler. 3. C1 +, sebagai kapasitor + internal voltage inverter. 4. C1 -, sebagai kapasitor - internal voltage inverter. Gambar 3.3. Rancangan RS-232 Nilai kapasitor yang digunakan (C1, C2, C3, dan C4) sesuai dengan nilai-nilai yang tertera pada datasheet MAX232 yaitu 1uf [10]. Bila nilai C1 dan C2 dinaikan, maka akan mengurangi nilai impedansi masukan rangkaian voltage doubler dan inverter. Bila nilai C3 dan C4 dinaikan, maka akan mengurangi riak catu daya Perancangan Switch Gambar 3.4. Rancangan Switch Switch digunakan sebagai sensor untuk mengetahui kondisi pakan pada perangkat fish feeder. Perancangan ini terdapat tiga switch (S1, S2, dan S3) untuk mengaktifkan level

44 26 pembukaan yang terhubung dengan mikrokontroler pada PortC.0, PortC.2, PortC.4 dan PortC.6. Level pembukaan tersebut berdasar pada seberapa besar putaran motor servo. Switch yang digunakan adalah micro switch. Gambar 3.4 menunjukkan rangkaian micro switch Perancangan Sistem Mimimum dengan Beban Perancangan beban dalam hal ini perangkat fish feeder yang pembukaannya dikendalikan oleh motor servo langsung dihubungkan pada mikrokontroler. Motor servo terhubung dengan mikrokontroler secara langsung tanpa dihubungkan dengan driver seperti perancangan dengan motor DC. Hal ini dikarenakan pada motor servo tidak membutuhkan tegangan yang besar untuk menggerakkan perangkat fish feeder. Motor servo dapat langsung dihubungkan dengan mikrokontroler dengan tegangan 5V. Motor servo ini digunakan untuk membuka perangkat fish feeder dengan level pembukaan yang telah diatur dalam program pada mikrokontroler. Port mikrokontroler yang digunakan sebagai keluaran motor servo adalah PortD.0. Rancangan Mimimum Sistem dengan Beban ditunjukkan pada Gambar 3.5. Switch pada mikrokontroler berfungsi sebagai reset untuk mengembalikan kondisi mikrokontroler seperti semula. Resistor dan kapasitor digunakan untuk memperoleh waktu pengosongan kapasitor. Waktu pengosongan kapasitor dapat dihitung dengan persamaan T = R x C. Capasitor yang digunakan ditentukan sebesar 10 uf sebagai bypass untuk memperkecil ripple, sedangkan resistor yang digunakan menyesuaikan 1 kω. Gambar 3.5. Rancangan Mimimum Sistem dengan Beban

45 27 Pengaturan putaran motor servo seperti pada persamaan teori yaitu dengan mode phase and correc PWM. Idealnya servo yang digunakkan dapat berputar sampai 60 o dengan periode 1 sampai 2 ms. Focn x PcPWM merupakan frekuensi output, Fclk I/O merupakan frekuensi osilator, N merupakan skala clock (1,8,64,256,...), TOP merupakan nilai maksimum counter. Dengan perbandingan nilai ICR dan periodenya, maka diperoleh nilai ICR untuk mengatur seberapa lebar putaran motor servo. Nilai ICR ini digunakan dalam pengaturan progam untuk mengatur pembukaan servo Perancangan Keseluruhan Sistem Minimum Mikrokontroler Sistem minimum mikrokontroler berfungsi sebagai media interface untuk melaksanakan proses yang diinginkan oleh pengguna. Sistem minimum mikrokontroler merupakam unit input maupun output dari dan ke komputer serta dalam paksanaan eksekusi ke beban. Kristal yang digunakan dalam sistem minimum mikrokontroler ini adalah kristal internal yang diatur melalui program. Power suply dirancang menggunakan IC regulator tegangan 7805 dengan tegangan keluaran 5V. Power suply juga terdapat switch untuk mengaktifkan atau mematikan suply tegangan. Rangkaian sistem minimum dapat dilihat pada Gambar 3.6. Gambar 3.6. Rancangan Keseluruhan

46 3.6 Perancangan Perangkat Lunak (Software) Perangkat lunak diperlukan sebagai protokol antara ponsel dengan mikrokontroler melalui komputer. Sistem komunikasi antara ponsel pengendali dengan mikrokontroler terjadi dua arah yaitu receive dan transmit (deliver dan submit). Pengiriman pesan atau SMS dari ponsel pada sisi pengguna ke ponsel pengendali menggunakan jaringan GSM. Komunikasi data dari ponsel pengendali ke komputer menggunakan jalur USB port. Sedangkan komunikasi antara komputer dengan mikrokontroler menggunakan jalur serial port (RS-232) Perancangan Program pada Mikrokontroler Pada perancangan program pada mikrokontroler, perangkat lunak yang digunakan sebagai programmer mikrokontroler adalah bahasa C. Bahasa C dikembangkan oleh Martin Richards pada tahun Bahasa C adalah bahasa standart, artinya suatu program yang ditulis dengan versi bahasa C tertentu dapat dikompilasi dengan versi bahasa C yang lain dengan sedikit modifikasi. Perancangan Program Pada Mikrokontroler meliputi perancangan program utama dan perancangan pengendalian beban Perancangan Pengendalian Beban Pada perancangan pengendali beban program diawali dengan mulai. Kemudian mikrokontroler akan melakukan inisialisasi terhadap port mikrokontroler dan dilanjutkan dengan pendeteksian input data dari ponsel pengguna yang tersimpan sementara di komputer. Input dari komputer berupa varibel-variabel. Setelah mendapat input data berupa interupsi (pesan) dari komputer, mikrokontroler akan melihat kondisi dari beban (motor servo) terakhir. Interupsi yang dapat dijalankan mikrokontroler antara lain memantau kondisi terakhir dari motor servo dan melakukan pengendalian terhadap motor servo. Proses melihat kondisi terakhir dilakukan dengan melihat kondisi terakhir dari sistem dengan melihat kondisi port(portc.0). Proses pengendalian yang dilakukan oleh mikrokontroler adalah mengaktifkan motor servo sesuai dengan pembukaan yang diinginkan dan tidak mengaktifkan motor servo (menutup beban). Ketika diberikan interupsi untuk pemantauan beban, maka mikrokontroler mengambil data kondisi terakhir dari motor servo. Data yang berupa interupsi selanjutnya dikirimkan ke komputer lalu oleh komputer dikirim ke ponsel pengguna. Pada kondisi aktif, mikrokontroler akan menutup perangkat fish feeder dan memberi konfirmasi bahwa beban ditutup. Pada saat

47 29 kondisi status tidak aktif, maka mikrokontroler akan mengirim interupsi ke komputer bahwa beban dalam kondisi terbuka dan secara otomatis menutup beban. Mikrokontroler akan menunggu interupsi selanjutnya dari komputer yang terkoneksi dengan ponsel untuk melakukan perintah selanjutnya. mulai Inisialisasi port Masukan interupsi dari komputer? tidak ya tidak tidak Buka1? Buka2? Buka3? tidak pemantauan ya ya ya Putar motor 20 putar motor 40 putar motor 60 Pembukaan sukses? ya tidak PC2 aktif? ya PC4aktif? ya PC6 aktif? ya tidak tidak tidak Kirim interupsi error1 ke ponsel Kirim interupsi error2 ke ponsel Kirim interupsi error3 ke ponsel Kirim pembukaan/error tutup mulai Gambar 3.7. Flowchart Pengendalian Beban

48 30 Proses selanjutnya mikrokontroler akan melakukan eksekusi perintah dari komputer. interupsi tersebut berisi eksekusi untuk pembukaan sistem dalam hal ini perngkat fish feeder. Interupsi bk1 berarti putar motor servo 20 dengan waktu berputar 2 ms, bk2 berarti putar motor servo 40 dengan waktu berputar 2 ms, dan bk3 berarti putar motor servo 60 dengan waktu berputar 2 ms. interupsi bk1 juga berhubungan dengan kodisi switch1, begitu juga dengan bk2, dan bk3. Setelah eksekusi berakhir, maka mikrokontroler akan memberikan interupsi ke komputer berupa variabel-variabel yang menunjukkan bahwa pembukaan berhasil. Bila terjadi error pada saat melakukan pembukaan, maka mikrokontroler juga akan memberi informasi bahwa terjadi kesalahan pengendalian. Terjadinya error dideteksi dengan melihat kondisi switch yang terjadi. Misalnya error terjadi saat diberi interupsi bk2 dan terjadinya error karena gear motor terganjal sesuatu sehinga motor tidak berputar. Motor berputar dari bk1 sampai bk2 melalui switch1(port C.0 )dan switch2 (Port C.0). Pada saat bk1 Port C.0 aktif dan ketika menuju Port C.0 terjadi kesalahan, motor tidak berputar sehingga tidak mengaktifkan Port C.0 Proses selanjutnya yang dilakukan mirokontroler adalah memberi interupsi kekomputer bahwa pembukaan error1 dan mengembalikan keadaan beban pada kondisi semula yaitu menutup beban (sudut putar motor servo 0 ). Interupsi ke ponsel tersebut adalah error2. Mikrokontroler akan menunggu interupsi selanjutnya. Flowchart Perancangan pengendalian beban tersebut ditunjukkan pada Gambar Subroutine Pemantauan Mikrokontroler Subroutine Pemantauan pada mikrokontroler berfungsi untuk memberikan interupsi balasan pemantuan pada ponsel pengguna. Pemantauan dilakukan saat ponsel pada sisi pengguna ingin mengetahui kondisi terskhir dai beban. Mikrokontroler akan melaksanakan eksekusi interupsi dari komputer (CEK). Kondisi beban terakhir akan dikirimkan pada ponsel di sisi pengguna melalui SMS. Format teks dari SMS yang akan dikirimkan oleh mikrokontroler ke ponsel di sisi pengguna adalah siap untuk status aktif dan belum tutup untuk status tidak aktif. Gambar 3.8 menunjukkan flowchart dari subroutine Pemantauan.

49 31 mulai Inisialisasi port mikrokontroler Baca interupsi Lihat kondisi beban terakhir Tutup? tidak Buka? ya ya Sisipkan format siap tidak Sisipkan format belum tutup Kirimkan SMS Tutup beban selesai Gambar 3.8. Flowchart Subroutine Pemantauan Mikrokontroler Perancangan Program pada Komputer Perancangan program pada komputer dimaksudkan untuk komunikasi antara ponsel, komputer dan mikrokontroler. Program pada komputer berfungsi untuk memberikan interupsi ke mikrokontroler, mengakusisi data kondisi beban terakhir dan menampilkan kondisi beban terakhir ke komputer lalu ke ponsel pengguna. Flowchart dari komputer ditunjukkan pada Gambar 3.9. Pada awal program komputer melakukan inisialisasi terhadap ponsel pengguna dan pendeteksian data input yang berupa SMS pada ponsel. Jika terdapat input SMS, maka komputer akan melakukan identifikasi atau membandingkan nomor pengirim dan isi SMS. Proses identifikasi nomor pengirim dan pengambilan isi SMS akan dilakukan di dalam subroutine SMS Pengiriman. Setelah proses yang terjadi pada subroutine SMS pengiriman selesai, komputer akan memberikan interupsi secara otomatis untuk menghapus SMS pada inbox (kotak pesan) ponsel. Penghapusan ini dimaksudkan untuk mencegah agar inbox ponsel tidak penuh, karena inbox yang penuh dapat menyebabkan gangguan pada saat penerimaan SMS. Isi SMS yang

50 32 sesuai dengan database komputer digunakan untuk menentukan interupsi selanjutnya yang akan diberikan kepada mikrokontroler. Bila nomor pengirim dan isi SMS yang tidak sesuai, maka proses selanjutnya dilakukan dalam subroutine konfirmasi kesalahan. mulai Inisialisasi ponsel tidak Ada SMS masuk? ya Simpan SMS di database Baca SMS pengiriman Konfimasi kesalahan ya Ada variabel data salah1 / salah2? tidak tidak Isi SMS untuk pemantauan? tidak Isi SMS untuk aktifkan pengendali? ya pemantauan ya Kirimkan interupsi ke mikrokontroler Kirim status pengendalian Hapus inbox selesai Gambar 3.9. Flowchart Program pada Komputer Saat diberikan interupsi pemantauan, komputer akan mengirimkan interupsi kepada mikrokontroler. komputer akan memberikan konfirmasi secara otomatis kepada ponsel pada pengguna setelah beban aktif. Proses konfirmasi ini akan dilakukan di dalam subroutine pemantauan. Setelah itu, komputer akan mengambil data terakhir beban dan menampilkannya

51 pada layar komputer. Proses mengambil dan menampilkan kondisi terakhir beban akan terus berlangsung sampai terdapat instruksi untuk menghentikan pengendalian Subroutine SMS Pengiriman Subroutine SMS pengiriman berfungsi untuk membandingkan data-data dari SMS yang dikirimkan dengan database. Data yang diambil berupa nomor pengirim dan isi SMS. Data-data ini akan disimpan sementara di dalam komputer. Gambar 3.10 menunjukkan diagram alir dari subroutine SMS pengiriman. mulai Inisialisasi input SMS dari ponsel Ambil dan simpan sementara nomor dan isi SMS Bandingkan nomor pengirim dan isi SMS Nomor pengirim sudah sesuai database? tidak ya Isi SMS sudah sesui database? ya tidak Simpan sebagai variabel data salah 1 / salah2 selesai Gambar Flowchart Subroutine SMS Pengiriman Data nomor pengirim dan isi SMS yang diterima akan dibandingkan dengan database pada komputer. Perbandingan ini dimaksudkan untuk menentukan interupsi yang akan

52 34 dijalankan selanjutnya oleh komputer. Jika nomor dan isi SMS sudah sesuai, maka isi SMS dapat diproses sebagai masukan mikrokontroler. Data nomor pengirim digunakan untuk identifikasi nomor pengirim. Selain itu, data nomor pengirim tersebut akan digunakan sebagai destination address (nomor tujuan) untuk mengirimkan konfirmasi SMS pada ponsel di sisi pengguna pada saat nomor pengirim tidak sesuai dengan database komputer. Data nomor pengirim dan isi SMS yang tidak sesuai dengan database akan disimpan sebagai variabel data salah 1 dan salah 2. Kesalahan yang terjadi akan dikonfirmasikan atau dikirimkan ke ponsel di sisi pengguna (pengirim) Subroutine Konfirmasi Kesalahan Subroutine Konfirmasi Kesalahan berfungsi untuk memberitahukan ponsel pada sisi pengguna tentang kesalahan nomor pengirim dan isi SMS yang dikirimkan. Format teks dari SMS yang akan dikirimkan kepada ponsel disisi pengguna adalah Format salah untuk kesalahan isi SMS dan No Asing untuk kesalahan nomor pengirim. Gambar 3.11 menunjukkan diagram alir dari subroutine Konfirmasi Kesalahan. mulai Salah 1? tidak Salah 2? tidak ya Kirim format SMS Format Salah Kirim format SMS No Asing Kirimkan SMS ke ponsel selesai Gambar Flowchart Subroutine Konfirmasi Kesalahan.

53 Subroutine Pemantauan pada Komputer Subroutine Pemantauan berfungsi untuk memberikan interupsi pemantuan kepada mikrokontroler. Pemantauan dilakukan saat ponsel disisi pengguna ingin mengetahui kondisi terskhir dai beban. Kondisi beban terakhir akan dikirimkan pada ponsel di sisi pengguna melalui SMS. Format teks dari SMS yang akan dikirimkan oleh ponsel di sisi pengguna adalah CEK. flowchart dari subroutine pemantauan ditunjukkan pada Gambar mulai Baca Inbox SMS Interupsi CEK? tidak ya Bandingkan Nomor dan Isi SMS dengan data base Kirimkan Isi SMS ke mikrokontroler selesai Gambar Flowchart Subroutine Pemantauan pada Komputer

54 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Bab ini menjelaskan tentang gambar alat, pembahasan data hasil percobaan, pembahasan perangkat lunak (software), dan pembahasan perangkat keras (hardware). 4.1 GAMBAR ALAT Alat yang dibuat terdiri dari minimum sistem mikrokontroler, regulator tegangan, Rangkaian MAX 232, dan perangkat fish feeder. Gambar fisik alat secara keseluruhan dapat pada Gambar 4.1. Gambar rangkaian secara terperinci dapat dilihat dilihat pada Gambar 4.2. sampai 4.5. Gambar 4.1. Gambar Fisik Alat Secara Keseluruhan Gambar 4.2. Gambar Rangkaian Elektronis 59

55 37 Gambar 4.3. Gambar Rangkaian RS-232 Gambar 4.4. Gambar Regulator Tegangan Gambar 4.5. Gambar Sistem Minimum Keterangan Gambar: 1. Gambar 4.1. Gambar Fisik Alat Secara Keseluruhan Terdiri dari: perangkat fish feeder (kotak pakan dan motor servo) dan keseluruhan perangkat elektronis. 2. Gambar 4.2. Gambar Rangkaian Elektronis Terdiri dari rangkaian: regulator tegangan, RS-232, dan sistem minimum. 3. Gambar 4.3. Gambar Rangkaian RS-232 Terdiri dari: IC MAX232 serta komponen-komponen elektronis lainya. 4. Gambar 4.4. Gambar Regulator Tegangan 5. Gambar 4.5. Gambar Sistem Minimum mikrokontroler 37

56 4.2 PEMBAHASAN DATA HASIL PENGUJIAN SISTEM Sistem pengendalian dan pemantauan dilakukan dengan mengirimkan SMS sesuai dengan database program. Proses pengendalian dan pemantauan dapat dilaksanakan ketika nomor pengirim dan format SMS yang dikirimkan sesuai dengan database. Pengujian ini dilakukan untuk memeriksa tingkat keakurasian SMS sistem dengan semua proses yang terjadi pada sistem. Hal-hal yang perlu diketahui dalam pengujian SMS adalah : 1. Nomor ponsel penngguna yang tersimpan di dalam database adalah Format-format SMS perintah yang tersimpan di dalam database pada saat pengujian dapat dilihat pada Tabel Tabel 4.1 Format SMS yang Tersimpan pada Database No Format SMS perintah Keterangan 1 bk1 Pengendalian motor servo buka 20 o 2 bk2 Pengendalian motor servo buka 40 o 3 bk3 Pengendalian motor servo buka 60 o 4 CEK Pemantauan Hasil pengujian SMS sistem dapat dilihat pada Tabel 4.2. No Nomor Pengirim SMS yang dikirim ponsel pengguna Tabel 4.2. Data Hasil Pengujian Pembukaan fish feeder SMS balasan yang diterima ponsel pengguna bk1 Pembukaan 20 o bk1_ok bk2 Pembukaan 40 o bk2_ok bk3 Pembukaan 60 o bk3_ok CEK Pemantauan siap bk2 diam No Asing Bkk diam Salah fomat Tabel 4.2 menunjukkan data sesungguhnya yang diperoleh pada pengambilan data yang dilakukan masing masing sebanyak 10 kali. Ketika nomor dan isi pesan sesuai dengan database (data No1 sampai No 4), program komputer akan tertampil nomor, isi pesan, dan status yang diberikan seperti pada Gambar Status yang tertampil dikirim ke mikrokontroler, kemudian mikrokontroler akan menerima variabel-variabel dan melakukan eksekusi sesuai interupsi yang dikirimkan. Eksekusi yang dilakukan oleh mikrokontroler 38

57 39 adalah pembukan 20 o, pembukaan 40 o, pembukaan 60 o, dan pemantauan. Setelah mengeksekusi interupsi, mikrokontroler akan memberi balasan ke komputer tentang apa yang sudah dikerjakan. Interupsi balasan dari mikrokontroler yang berupa variabel-variabel kemudian akan tertampil pada text data dari mikro yang ada pada program Visual Basic (Gambar 4.15). Data yang berupa variabel tersebut akan diambil dan dikirimkan keponsel pengguna (berhasil atau error). Proses ini sudah sesuai dengan perancangan. Data no 5 dan 6 menunjukkan bahwa ketika komputer menerima pesan dari ponsel pengguna namun nomor pengguna atau isi pesan tidak sesuai. Proses yang terjadi adalah komputer akan membandingkan nomor pengguna atau isi pesan yang dikirim dengan database. Ketika nomor atau isi pesan tidak sesuai, komputer mengirim pesan ke ponsel pengirim bahwa nomor atau isi pesan tidak sesuai. Proses ini juga sudah sesuai dengan perancangan. Data pada Tabel 4.2 yang diperoleh menunjukkan keakurasian antara SMS yang dikirim dengan proses yang terjadi pada komputer. Data yang diperoleh dalam Tabel 4.2. menunjukkan bahwa program pengujian SMS berjalan dengan baik. 4.3 PEMBAHASAN PERANGKAT LUNAK (SOFTWARE) Pembahasan perangkat lunak dilakukan untuk mengetahui keberhasilan progam yang dibuat. Pembahasan perangkat lunak meliputi beberapa hal seperti pembahasan program pada komputer, pembahasan komunikasi asinkron RS232, dan pembahasan program pada mikrokontroler Pembahasan Program pada Komputer Pembahasan program pada komputer meliputi pembahasan database, pembahasan program pada mikrokontroler, dan pembahasan komunikasi Serial RS232. Pembahasan program pada komputer dilakukan untuk menguji program yang dibuat pada komputer yang akan digunakan untuk interfacing antara ponsel, komputer dan mikrokontroler Pembahasan Database Proses pengiriman dan penerimaan SMS pada komputer awalnya menggunakan AT- Command. Konversi AT-command awalnya dilakukan secara langsung dengan Visual Basic. Namun perancangan dengan AT-Command mengalami perubahan yaitu menggunakan software gammu yang dikoneksikan dengan Database MySQL Server. 39

58 40 Gammu merupakan modul meliputi aplikasi, script dan driver untuk mengelola berbagai fungsi cellphone dan perangkat yang sama. Hal ini juga mencakup sebuah piranti baris perintah yang dapat membuat banyak hal dan sebuah SMS gateway dengan MySQL serta PostgreSQL dari antarmuka PHP. Langkah-langkah untuk mengaktifkan sistem dengan gammu adalah: 1. Aktifkan software XAMPP. Software XAMPP merupakan software yang dapat menghubungkan ponsel dengan gammu, sehingga XAMPP mutlak diperlukan dalam mengaktifkan sistem pengendalian dan pemantauan. XAMPP diperlukan dalam pengaktifan karena memiliki aplikasi web server yang menghasilkan halaman web yang benar kepada user sehingga database MySQL dapat diakses. 2. Aktifkan Gammu. Gammu yang sudah diinstal pada komputer diaktifkan dengan memilih command prompt pada tools accessories pada komputer dan mengetikkan perintah pemanggilan. Perintah tersebut yaitu cd\gammu\bin kemudian enter. Setelah dienter tulis perintah gamu smsd c smsdrc s. Perintah tersebut untuk mengaktifkan gammu sehingga dapat digunakan untuk proses pengiriman dan penerimaan pesan. Untuk mengkoneksikan semua database, baik database Microsoft Access maupun MySQL Server, pada software Visual Basic diperlukan sebuah tools sebagai media penghubung. Tools yang digunakan adalah Data Environment. Tools ini sudah disediakan pada software Visual Basic. Untuk menguhubungkan Data Environment dengan database diperlukan sebuah driver Data Link untuk setiap jenis database. Database Microsoft Access memerlukan driver Data Link Microsoft Jet 4.0 OLE DB Provider. Database MySQL Server memerlukan driver Data Link Microsoft OLE DB Provider for ODBC Drivers. ODBC Drivers yang digunakan adalah MySQL ODBC 3.51 Driver yang harus diinstal secara terpisah karena tidak disediakan secara langsung oleh software Visual Basic. Penggunanaan driver yang berbeda menyebabkan database tidak dapat diproses oleh program Visual Basic. Tujuan digunakannya 2 jenis database yang berbeda adalah karena adanya beberapa command dari visual basic yang tidak dapat diimplementasikan sesuai dengan fitur program untuk setiap jenis database. Misalnya, pada program yang untuk menyimpan nomor pengguna dan format SMS terdapat fitur command Sebelumnya (command yang digunakan adalah Dataenvironment.rsCommand1.MovePrevious). Pada saat program melaksanakan command moveprevious, database tidak dapat diproses dan 40

59 41 menyebabkan error jika database yang digunakan adalah MySQL Server. Selain itu, database Microsoft Access belum dapat dikoneksikan dengan tools Gammu sehingga harus digunakan MySQL Server. Database Microsoft Access dan Database MySQL Server yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 4.3 dan Tabel 4.4 Tabel 4.3 Database Microsoft Access yang digunakan No Nama Database Nama Tabel Nama Field Type Data 1 Sms Inbox SenderNumber String TextDecoded String outbox DestinationNumber String TextDecoded String Tabel 4.4 Database MySQL Server yang digunakan No Nama Database Nama Tabel Nama Field Type Data 1 NoPengguna dan Nomor No String FormatSMS 2 NoPengguna dan Pesan Text String FormatSMS 3 DataRecord Record No String NoPengguna String Pesan String Waktu String Menu Menu utama dalam program pengendalian dan pemantauan fish feeder pada komputer meliputi : 1. Command button Menu yang digunakan untuk menjalankan program utama dan membandingkan kesesuaian nomor dan pesan serta status yang akan dikirim ke komputer yang kemudian akan ditampilkan pada form1. 2. Command button Add nomor yang digunakan untuk menambah atau mengurangi nomor pengguna yang diijinkan untuk melakukan pengendalian dan pemantauan pada database acces. 3. Command button Add Pesan yang digunakan untuk menambah atau mengurangi interupsi yang digunakan untuk melakukan pengendalian dan pemantauan database acces.. 4. Command button Record yang digunakan untuk menyimpan data-data setiap melakukan pengiriman perintah SMS baik yang dilakukan oleh pengguna yang diijinkan maupun yang tidak. 41

60 42 Tampilan menu-menu yang digunakan dalam program visual pengendalian dan pemantauan fish feeder dapat dilihat pada Gambar 4.6. Ketika tombol menu diaktifkan, form seperti pada Gambar 4.7 akan tampil Gambar 4.6. Tampilan Form Keseluruhan Program Ketika Command button menu mulai diaktifkan, yang pertama muncul adalah jumlah inbox yang menyesuaikan dengan inbox pada ponsel pengendali yang terhubung dengan komputer. Selanjutnya program menunggu masukan pesan yang dikirim dari ponsel pengguna. Ketika ada pesan yang masuk, nomor pengirim, isi pesan, status, dan level pembukan akan ditampilkan serta mengaktifkan timer pada program visual basic. Fungsi dari Timer adalah untuk mengaktifkan perintah pemeriksaan input SMS. Periode dari Timer yang digunakan adalah 5 detik, sehingga setiap 5 detik program melakukan pengecekan terhadap input pesan yang masuk. Penggunaan Timer dimaksudkan agar program tidak membebani sistem pada komputer, sehingga semua proses dapat berjalan dengan baik. 42

61 43 Gambar 4.7. Tampilan Ketika Tombol Menu Diaktifkan Setelah terdapat pesan yang masuk, Timer akan di-non-aktifkan sementara. Nomor pengirim dan isi SMS akan ditampilkan pada form Main Menu. Selanjutnya program akan membandingkan nomor pengirim dan isi pesan dengan database. Bila nomor pengirim tidak sesuai dengan database, maka akan muncul keterangan tidak sesuai dibawah sender number. Tampilan Form ketika nomor pengirim tidak sesuai dengan database seperti pada Gambar 4.8 dan tampilan pesan yang dikirim ketika terjadi kesalahan nomor dapat dilihat pada gambar 4.9. listing program untuk pengecekan nomor pengirim dapat dilihat pada lampiran. Gambar 4.8. Form2 Nomor Pengirim Tidak Sesuai Database 43

62 44 Listing program untuk melakukan pengiriman SMS konfirmasi kesalahan nomor pengguna adalah sebagai berikut: Private Sub kirim_kesalahan_nomor() Dim send As String send = "INSERT INTO outbox (DestinationNumber,TextDecoded) VALUES" + "('" & Text4.Text & "','Nomor Asing')" DataEnvironment1.Connection1.Execute send, adcmdtext Gambar 4.9. Kesalahan Nomor Pengirim Setelah program melakukan pengecekan nomor pengirim, program visual basic melakukan pengecekan isi pesan yang dikirim. Ketika pesan yang disampaikan pengirim tidak sesuai dengan database, pesan dan keterangan tidak sesuai di bawah TextDecoded akan muncul, namun nomornya tetap tertampil pada Sender Number seperti pada Gambar Selanjutnya status salah format akan dikirim ke pengirim pesan tersebut seperti tampak pada Gambar listing program pengecekan isi pesan dapat dilihat pada lampiran. Gambar Form2 Isi Pesan Tidak Sesui dengan Database 44

63 45 Listng program untuk melakukan pengiriman SMS konfirmasi kesalahan isi pesan adalah sebagai berikut: Private Sub kirim_kesalahan_format() Dim send As String send = "INSERT INTO outbox (DestinationNumber,TextDecoded) VALUES" + "('" & Text4.Text & "','salah format')" DataEnvironment1.Connection1.Execute send, adcmdtext Gambar Kesalahan Isi Pesan yang Diterima Pengirim Bila nomor dan isi SMS sudah sesuai dengan database, maka perintah yang dikirimkan, nomor pengirim, level dan status dan mengirim data ke mikrokontroler akan tertampil. Selanjutnya, komputer akan mengirimkan perintah yang sesuai dengan isi SMS dari pengguna kepada mikrokontroler. tampilan pada saat nomor pengirim dan isi SMS sesuai dengan database Gambar 4.12 menunjukkan. Gambar Form2 Nomor dan Isi Pesan Sudah Sesuai Database 45

64 Komputer mengirim perintah yang diwakili oleh variabel-variabel ke mikrokontroler. Proses pengiriman perintah dilakukan melalui kabel serial yang dihubungkan pada COM 1 komputer. Sebelum dilakukan proses pengiriman variabel, port serial dibuka terlebih dahulu, sehingga memungkinkan data diterima mikrokontroler. Proses membuka port serial dilakukan dengan pemrograman Visual Basic seperti tampak pada Listing program di bawah ini. Private Sub RS() MSComm1.RThreshold = 1 MSComm1.InputLen = 1 MSComm1.Settings = "9600,N,8,1" MSComm1.DTREnable = False MSComm1.CommPort = 1 MSComm1.PortOpen = True 46 Pengaturan port serial (MSComm1.Settings) ditentukan sebagai berikut: 1. Kecepatan transmisi data (baudrate) port serial ditentukan di 9600 bps 2. N (none) menunjukkan tidak ada paritas yang digunakan. 3. Angka ketiga yaitu 8 menunjukkan jumlah bit yang dikirim dalam 1 karakter. 4. Angka terakhir menunjukkan bit akhir (stop bit) dalam 1 karakter. Listing program dari komputer yang digunakan untk mengirimkan variable-variabel data ke mikrokontroler seperti dibawah ini. Private Sub Vb_mikro() With DataEnvironment1.rsCommand1 Text7.Text =!TextDecoded End With If Text7.Text = "bk1" Then MSComm1.Output = "a" ElseIf Text7.Text = "bk2" Then MSComm1.Output = "b" ElseIf Text7.Text = "bk3" Then MSComm1.Output = "c" ElseIf Text7.Text = "CEK" Then MSComm1.Output = "d" End If Delete DataEnvironment1.rsCommand1.Close Timer1.Enabled = True 46

65 Variabel yang mewakili pesan pengguna dikirim ke mikrokontroler dan diproses untuk mengendalikan maupun memantau perangkat fish feeder. mikrokontroler mengirimkan balasan berupa variabel yang mempresentasikan suatu keterangan mengenai keadaan fish feeder ke port serial. Variabel tersebut akan diambil oleh program Visual Basic dan keterangan mengenai keadaan fish feeder akan ditampilkan pada form2 ketika mendapat balasan dari Mikrokontroler. Listing Program untuk mengambil data variabel dapat dilihat di bawah ini. Private Sub MSComm1_OnComm() Dim Data As String If MSComm1.CommEvent = comevreceive Then Data = MSComm1.Input Text8.Text = Data End If ElseIf Text8.Text = "b" Then kirim_sukses2 ElseIf Text8.Text = "c" Then kirim_sukses3 ElseIf Text8.Text = "x" Then kirim_error1 ElseIf Text8.Text = "y" Then kirim_error2 ElseIf Text8.Text = "z" Then kirim_error3 ElseIf Text8.Text = "o" Then kirim_pemantauan1 ElseIf Text8.Text = "f" Then kirim_pemantauan2 End If 47 Mikrokontroler akan mengeksekusi data yang diterima dan mengirim balasan data ke komputer seperti yang tertampil pada text data dari mikro pada Gambar Pengujian SMS lainnya dapat dilihat pada Tabel 4.2. Proses selanjutnya adalah mengirim keterangan mengenai keadaan perangkat fish feeder ke ponsel pengguna dapat dilihat pada Gambar Proses pengiriman keterangan dapat dilihat pada listing program di bawah ini. Private Sub kirim_sukses3() Dim kirim As String kirim = "INSERT INTO outbox (DestinationNumber,TextDecoded) VALUES" + "('" & Text4.Text & "',' buka3_ok ')" DataEnvironment1.Connection1.Execute kirim, adcmdtext 47

66 48 Gambar Form2 Ketika Mendapat Balasan dari Mikrokontroler Gambar Pesan Balasan Setelah Pengendalian Pengiriman Pesan Error Pembukaan ke Pengguna Pengiriman pesan error ini tidak terdapat pada perancangan, pesan error ini ditambahkan dalam program untuk memberitahukan keadaan perangkat fish feeder yang terjadi setelah pengendalian dan pemantauan. Penambahan program pengiriman pesan dilakukan agar pengguna mengetahui keadaan dari perangkat fish feeder. Error pada perangkat fish feeder dikarenakan lengan motor servo yang terhubung pada penutup perangkat fish feeder terganjal sehingga portc.0 yang digunakan sebagai indikator tidak aktif (mengambang). Ketika keadaan tersebut program mikrokontroler dirancang untuk mengirim pesan error yang terjadi (variable x atau y atau z). Kemudian pesan tersebut diolah oleh program visual basic dan dikirim ke pengguna. Pesan error dari mikrokontroler tertampil pada text data dari mikro, seperti pada Gambar 4.15 dan pesan balasan yang diterima pengguna seperti pada Gambar

67 49 Gambar Form2 Menampilkan Pesan Error dari Komputer Gambar Pesan Error yang Diterima Pengguna Add Nomor Ketika Command button Add Nomor ditekan, form3 akan muncul. Form3 digunakan untuk menambah atau mengurangi database nomor pengirim SMS yang diperbolehkan untuk mengendalikan alat, sehingga tidak perlu mengubah isi program. Tampilan form3 dapat dilihat pada Gambar Gambar 4.17 Form3 untuk Menambah Nomor Pengirim dalam Database 49

68 50 Command button tambah digunakan untuk menambah database nomor. Database nomor pada program Visual Basic disimpan dalam dataenvironment2. Bila Command button tambah ditekan, maka dapat menuliskan nomor yang akan ditambah ke dalam database seperti pada Gambar Gambar Form3 Ketika Menambah Nomor Pengguna dalam Database Command button dibawah No dan text digunakan untuk melihat nomor-nomor dan pesan yang telah disimpan dalam database. Saat Command button pertama pada Add Nomor ditekan, teks nomor pengguna akan terisi nomor yang pertama kali disimpan dalam database. Command button sebelumnya digunakan untuk melihat nomor-nomor yang telah disimpan sebelum nomor terakhir, sedangkan Command button berikutnya digunakan untuk melihat nomor-nomor yang telah disimpan setelah nomor pertama. Command button terakhir digunakan untuk melihat nomor yang terakhir kali disimpan dalam database Add Pesan Saat Command button Add pesan ditekan, form4 akan muncul. Form4 digunakan untuk mengubah database format SMS untuk mengendalikan alat. Tujuan dari form ini adalah mempermudah pengguna saat akan mengubah atau menambah format yang sesuai dengan keperluan apabila ingin penambahan fitur pada perangkat fish feeder. sehingga tidak perlu mengubah isi program. Tampilan form4 dapat dilihat pada Gambar Command button tambah digunakan untuk menambah database text. Database text pada Visual Basic disimpan dalam dataenvironment3. Setelah Command button tambah ditekan, pengguna dapat menuliskan format yang akan diubah atau ditambahkan. Command button simpan digunakan untuk menyimpan format yang baru saja ditambahkan. tampilan form4 dapat dilihat pada Gambar

69 51 Gambar Form4 untuk Menambah Isi Pesan dalam Database Command button dibawah text pesan memiliki fungsi yang sama dengan Command button pada Add nomor. Data-data hasil pengujian di atas menunjukkan bahwa program berjalan dengan baik. Gambar Form4 Ketika Menambah Isi Pesan dalam Database Record Gambar Form5 untuk Data Record 51

70 52 Command button record pada form5 bila diaktifkan atau ditekan, maka akan muncul form5 seperti pada Gambar Form5 memiliki fungsi untuk menyimpan data-data ketika melakukan pengiriman perintah SMS baik yang dilakukan oleh pengguna yang sudah terdaftar maupun yang tidak terdaftar. Data-data yang tersimpan pada form5 meliputi nomor pengirim, pesan yang dikirim, dan waktu pengiriman Keluar Command button keluar pada form1 digunakan untuk mengakhiri program yang sedang dijalankan Pembahasan Komunikasi Serial RS232 Pembahasan komunikasi asinkron RS232 dimaksudkan untuk mengetahui komunikasi antara komputer dengan mikrokontroler sudah berjalan dengan baik. Rangkaian komunikasi asinkron RS232 dapat berfungsi dengan baik bila dalam perancangannya mematuhi karakteristik datasheet MAX 232. Peralatan pendukung utama untuk melakukan pengujian diantaranya komputer dengan fasilitas tools terminal yang ada pada software program C yang digunakan, sistem minimum mikrokontroller, dan kabel serial RS232. Komunikasi serial RS232 pada tools terminal yang ada pada software program C menggunakan baudrate sebesar 9600 bps. Gambar Proses Pengujian Komunikasi Serial RS232 Proses pada program komputer dan mikrokontroler diwakili oleh beberapa variabel. Variabel-variabel tersebut merepresentasikan suatu perintah dan meminta balasan tertentu dari mikrokontroler. Bila koneksi antara komputer dengan mikrokontroler terhubung dengan baik, maka mikrokontroler akan menerima respon dan memberikan balasan sesuai dengan program pada mikrokontroler. 52