PEMBANGUNAN SISTEM SMART BUILDING BERBASIS MIKROKONTROLER (Deteksi Ketinggian Air Dalam Sebuah Gedung)

Transkripsi

1 PEMBANGUNAN SISTEM SMART BUILDING BERBASIS MIKROKONTROLER (Deteksi Ketinggian Air Dalam Sebuah Gedung) TUGAS AKHIR Disusun sebagai salah satu syarat untuk kelulusan Program Strata 1, Program Studi Teknik Informatika, Universitas Pasundan Bandung oleh : Novitasari Erman nrp : PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS PASUNDAN BANDUNG JANUARI 2015

2 DAFTAR ISI ABSTRAK... i ABSTRACT... ii KATA PENGANTAR... iii UCAPAN TERIMAKASIH... iv DAFTAR ISI... v DAFTAR TABEL... viii DAFTAR GAMBAR... ix DAFTAR SIMBOL... xi DAFTAR LAMPIRAN... xii BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Identifikasi Masalah Tujuan Tugas Akhir Lingkup Tugas Akhir Metodologi Tugas Akhir Sistematika Penulisan BAB 2 LANDASAN TEORI Smart Building Embedded System Kategori Embedded System Hubungan Embedded System Dengan Mikrokontroler Mikrokontroler Definisi Mikrokontroler Pemanfaatan Mikrokontroler Jenis-Jenis Mikrokontroler Mikrokontroler Arduino Definisi Arduino Kelebihan Arduino Penggunaan dan Pemanfaatan Arduino Jenis-Jenis Hardware Arduino Hardware Arduino Bahasa Pemrograman Arduino Software Arduino Melakukan Penginstalan Arduino Ke Komputer Melakukan Penginstalan Driver Ke Komputer Untuk Windows Identifikasi Port Pada Windows v

3 2.5 Sensor Ultrasonik Breadboard Komunikasi Definisi Web BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN Kerangka Pengerjaan Tugas Akhir Skema Tugas Akhir Analisis Sistem Deskripsi Sistem Spesifikasi Fungsi Sistem Fitur Perangkat Keras Dan Perangkat Lunak Analisis Kebutuhan Sistem Analisis Kebutuhan Perangkat Keras Analisis Kebutuhan Perangkat Lunak Analisis Pengguna State Diagram Perancangan Sistem Desain Sistem Perancangan Perangkat Keras (Hardware) Perancangan Arduino Uno Perancangan Arduino Ethernet Shield Perancangan Sensor Ultrasonik Perancangan Relay Perancangan Pompa Air Perancangan Tandon Air Rangkaian Keseluruhan Komponen Perangkat Keras Perancangan Perangkat Lunak (Software) Use Case Diagram Perancangan Basis Data Class Diagram Sequence Diagram Perancangan Antarmuka Perangkat Lunak BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN Tinjauan Umum Implementasi Implementasi Perangkat Keras (Hardware) vi

4 Modul Dalam Perangkat Antarmuka Perangkat Keras Implementasi Perangkat Lunak (Software) Modul Perangkat Lunak (Software) Anwtarmuka Perangkat Lunak (Software) Pengujian Alat Pengujian Perangkat Keras (Hardware) Pengujian Arduino Dengan Sensor Ultrasonik Pengujian Arduino Dengan Relay Dan Pompa Air Pengujian Performa Perangkat Keras Secara Keseluruhan Data Analisa Keseluruhan Pengukuran Ketinggian Air Pengujian Perangkat Lunak (Software) Uji Coba Fungsi-Fungsi Website Uji Coba Performa Kecepatan Pengiriman Data BAB 5 PENUTUP Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN vii

5 DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Kebutuhan Perangkat Keras Tabel 3.2 Kebutuhan Perangkat Lunak Tabel 3.3 Spesifikasi Pengguna Tabel 3.4 Penggunaan Pin Pada Deteksi Ketinggian Air Tabel 3.5 Definisi Aktor Tabel 3.6 Definisi Use Case Tabel 3.7 Skenario Use Case Monitoring Tinggi Air Tabel 3.8 Skenario Use Case Tambah Perangkat Tabel 3.9 Skenario Use Case Pencarian Log Aktifitas Tabel 3.10 Skenario Use Case Hapus Data Tinggi Air Tabel 3.11 Skenario Use Case Eksport Data Tinggi Air Tabel 3.12 Perancangan Basis Data Tabel 4.1 Modul Dalam Perangkat Keras Tabel 4.2 Modul Dalam Aplikasi Tabel 4.3 Pengujian Sensor Ultrasonik Tabel 4.4 Hasil Pengujian Relay Dan Pompa Air Tabel 4.5 Data Analisa Pengukuran Ketinggian Air Tabel 4.6 Hasil Uji Coba Aplikasi Tabel 4.7 Hasil Uji Coba Performa Kecepatan Pengiriman Data Tabel A-1 Source Code Program Arduino.....A-1 viii

6 DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Metodologi Penelitian Tugas Akhir Gambar 2.1 Komponen Mikrokontroler Gambar 2.2 Hardware Arduino UNO Gambar 2.3 Jendela Utama IDE Arduino Gambar 2.4 Device Manager pada Windows Gambar 2.5 Breadboard Gambar 2.6 Jalur Breadboard Gambar 2.7 Arduino Etherned Shield Gambar 3.1 Kerangka Tugas Akhir Bagian Gambar 3.2 Kerangka Tugas Akhir Bagian Gambar 3.3 Skema Tugas Akhir Gambar 3.4 Gambaran Umum Sistem Deteksi Ketinggian Air Gambar 3.5 State Diagram Sistem Deteksi Ketinggian Air Gambar 3.6 Diagram Blok Sistem Ketinggian Air Gambar 3.7 Rangkaian Mikrokontroler Arduino Uno R Gambar 3.8 Rangkaian mikrokontroler Arduino Ethernet Shield W Gambar 3.9 Ranngkaian Sensor Ultrasonik Gambar 3.10 Rangkaian Relay Gambar 3.11 Pompa Air Gambar 3.12 Perancangan dari Ember (Tandon Air) Gambar 3.13 Rangkaian Keseluruhan Komponen Perangkat Keras Gambar 3.14 Use Case Diagram Gambar 3.15 Class Diagram Gambar 3.16 Sequence DIagram Monitoring Tinggi Air Gambar 3.17 Sequence Diagram Tambah Perangkat Gambar 3.18 Sequence Diagram Pencarian Log Aktifitas Gambar 3.19 Sequence Diagram Hapus Data Tinggi Air Gambar 3.20 Sequence Diagram Eksport Data Tinggi Air Gambar 3.21 Halaman Monitoring Tinggi Air Gambar 3.22 Halaman Pencarian Log Aktifitas Gambar 3.23 Halaman Tambah Perangkat Gambar 4.1 Implementasi Rangkaian Arduino Uno, Ethernet Shield, dan Relay Gambar 4.2 Implementasi Sensor Ultrasonik Gambar 4.3 Implementasi Pompa Air Gambar 4.4 Model Perangkat Deteksi Tinggi Air Berbasis Mikrokontroler Gambar 4.5 Implementasi Antarmuka Monitoring Tinggi Air ix

7 Gambar 4.6 Implementasi Antarmuka Pencarian Log Aktifitas Gambar 4.7 Implementasi Antarmuka Save To Excel Gambar 4.8 Implementasi Antarmuka Hapus Data Tinggi Air Gambar 4.9 Implementasi Antarmuka Tambah Perangkat Gambar 4.10 Rangkaian Posisi Saat Pompa Air Dipasang Gambar 4.11 Kondisi Air Pada Ember Habis Gambar 4.12 Kondisi Saat Air Tandon Berkurang Pompa Air Hidup Gambar 4.13 Kondisi Saat Air Tandon Penuh Pompa Air Mati x

8 DAFTAR SIMBOL NO. SIMBOL KETERANGAN Simbol ini berperan sebagai pengguna perangkat lunak, atau yang berhubungan dengan antarmuka perangkat lunak. 1. Actor Simbol ini berperan sebagai antarmuka perangkat lunak Boundary Control Simbol ini berperan sebagai pemroses yang terdapat pada perangkat lunak. Simbol ini berperan sebagai data yang dikelola oleh perangkat lunak. Entity 5. Simbol ini berperan sebagai Aliran Proses. 6. Nama Use Case Simbol ini berperan sebagai external view sistem, menggambarkan apa yang user lakukan dengan sistem atau diperoleh dari system Simbol ini berperan sebagai relasi Include dimana fungsionalitas use case ada didalam use case lainnya. Simbol ini berperan sebagai state dan memiliki nama sesuai dengan kondisinya saat itu. Start atau awal dimulainya suatu diagram state. Finish atau akhir dari suatu aktivitas. Vcc merupakan simbol yang digunakan untuk memberikan daya pada rangkaian elektronik. GND merupakan simbol yang digunakan untuk menandai pin negatif pada rangkaian elektronik. xi

9 DAFTAR LAMPIRAN A.Source Code Program...A-1 xii