ABSTRAK. Nama : Yudhi Asmara Program Studi : Teknik Elektro Judul : Implementasi dan Evaluasi Kinerja Sistem Kontrol Berbasis Embedded Web

Transkripsi

1 ABSTRAK Nama : Yudhi Asmara Program Studi : Teknik Elektro Judul : Implementasi dan Evaluasi Kinerja Sistem Kontrol Berbasis Embedded Web Seiring dengan perkembangan teknologi mikroprocessor, kinerja dari embedded system semakin meningkat. Karena kehandalanya, sistem embedded telah diterapkan dalam berbagai bidang seperti peralatan industri, telekomunikasi, alat kesehatan, entertainment, otomotif, perbankan, antariksa, bahkan peralatan rumah tangga dan mainan. Skripsi ini membahas tentang implementasi Web Server sebagai bagian dari antarmuka dalam sistem kontrol tertanam (embedded). Dalam aplikasi tertentu, embedded system merupakan solusi yang tepat, efisien dan hemat energi. Embedded system merupakan suatu sistem yang kompak yang dirancang secara terpadu untuk memenuhi kebutuhan yang spesifik. Berbeda dengan komputer pribadi (PC: Personal Computer) yang dirancang sangat fleksibel dan multifungsi. Dalam Embedded-System, aplikasi perangkat lunak, komponen elektronik, elektrik dan sistem mekanik, dipadukan secara kompak dalam sebuah perangkat. Sistem yang dikembangkan adalah embedded system yang mengontrol dan memonitor peralatan rumah, yaitu lampu, suhu ruangan dan pintu gerbang. Sistem dirancang menggunakan layanan WEB sebagai antar-muka dengan bahasa pemrograman dynamic-c pada processor Rabbit seri Hasil evaluasi atas sistem menunjukkan performa sistem yang cukup baik. Sistem bekerja pada kecepatan 58,98MHz dengan konsumsi daya 1,92 Watt mampu memberikan respon 2,7 detik untuk melayani akses web pada jaringan LAN dan akurasi sensor suhu mencapai 99,1%. Kata Kunci: Sistem Embedded, Web, HTTP Server, Embedded Web vii

2 ABSTRACT Name : Yudhi Asmara Study Program : Electrical Engineering Title : Implementation And Performance Evaluation Of Embedded Web-Based Control System Along with the development of micro-processor technology, the performance of embedded systems is enhanced. Because of its ability, embedded systems have been applied in various fields such as industrial equipment, telecommunications, medical equipment, entertainment, automotive, banking, aerospace, and even home appliances and toys. Work of this skripsi is about implementing a Web Server as part of the interface in embedded control systems. In certain applications, embedded systems provide the right solution for efficient auto control system and energy saving. Embedded systems is a compact system that is designed in an integrated manner to meet specific needs. Unlike a personal computer (PC), which is designed very flexible and multifunctional, Embedded-System, software applications, electronic components, electrical and mechanical systems is integrated in a compact device with limited purposes and less flexible. In this skripsi, will discuss the theory and design proccess of embedded systems applications in controlling and monitoring home devices, ie light, room temperature and the gate. Systems designed using Web services as an inter-face with dynamic-c programming languages on the Rabbit processor 4000 series. Evaluation result of the system shows a fairly good performance. The system works at clock speed of MHz with power consumption of 1.92 Watts, its only about 2.7 seconds to respond the web access on the LAN with the accuracy of the temperature sensor reached 99.1%. Key Words: Embedded systems, Web, HTTP Server, Embedded Web viii

3 DAFTAR ISI BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Rumusan Masalah Manfaat Tujuan Batasan Masalah Sistematika Penulisan 3 BAB 2 TEORI DASAR 2.1. Networking Dasar Ethernet Koneksi Fisik Jenis Jaringan Perangkat Jaringan Arsitektur Jaringan Model Lapisan Jaringan Protokol TCP/IP IP Routing ARP Lapisan Transport Koneksi TCP/Socket Lapisan Aplikasi DNS Server Web HTTP HTTPS HTML Markup/Tanda Contoh HTML Sederhana Modul Rabbit RCM Spesifikasi Relay Prinsip Kerja Relay PWM Thermistor Cara Kerja Thermistor.. 34 ix

4 BAB 3 RANCANGAN 3.1. Materi Yang Dipelajari Rancangan Sistem Fitur-fitur yang Direncanakan Spesifikasi yang Diharapkan Diagram Blok Sistem Diagram Blok Embedded Web Rancangan Perangkat Keras Rangkaian Utama Rangkaian ADC Rangkaian Sensor Suhu Rangkaian Pengendali Lampu Rangkaian Pengendali Motor Rangkaian Power Supply Komponen yang Digunakan Rancangan Perangkat Lunak Rancangan Antarmuka (Web Interface) Flow Chart Rancangan Program Model Analisa Skema Jaringan Uji Coba Parameter Evaluasi.. 65 BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI 4.1. Implementasi Hardware Software Evaluasi Kinerja Peralatan yang Digunakan Parameter Evaluasi Jaringan Uji Coba Peer-to-Peer LAN Wireless LAN WAN Hasil Evaluasi Evaluasi Uji Fungsi Evaluasi Tingkat Akurasi Evaluasi Kehandalan. 92 BAB 5 KESIMPULAN DAFTAR PUSTAKA x

5 DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Perbandingan software client-server 11 Tabel 2.2. Penomoran port standar IANA. 12 Tabel 2.3. OSI Layer 13 Tabel 2.4. Model DARPA 14 Tabel 2.5. Tipe dan Ukuran Jaringan 18 Tabel 2.6. Keterangan Pin. 29 Tabel 3.1. Ringkasan Elemen Kontrol Tabel 3.2. Spesifikasi yang Diharapkan Tabel 3.3. Keterangan Diagram Blok Implementasi 42 Tabel 3.4. Keterangan Diagram Blok Embedded Web 45 Tabel 3.5. Tabel Kebenaran Pengendali Motor H-Bridge 53 Tabel 3.6. Daftar Komponen. 54 Tabel 4.1. Komposisi Halaman Utama Tabel 4.2. Komposisi Halaman Konfigurasi.. 76 Tabel 4.3. Komposisi Halaman Informasi. 77 Tabel 4.4. Hasil Evaluasi Uji Fungsi 90 Tabel 4.5. Hasil Evaluasi Tingkat Akurasi Sensor Suhu.. 91 Tabel 4.6. Hasil Evaluasi Kehandalan.. 92 xi

6 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Koneksi Kabel Jaringan 6 Gambar 2.2. TCP/IP Stack. 16 Gambar 2.3. Lapisan TCP/IP. 16 Gambar 2.4. TCP Handshake. 20 Gambar 2.5. Arsitektur Modul Rabbit Core Gambar 2.6. Port Pada Rabbit Gambar 2.7. Pin dan Kemasan processor Rabbit Gambar 2.8. Diagram Blok Processor Rabbit Gambar 3.1. Ilustrasi Aplikasi Sistem Kontrol Berbasis Web 40 Gambar 3.2. Diagram Blok Implementasi. 42 Gambar 3.3. Diagram Blok Embedded Web 44 Gambar 3.4. Rangkaian Utama.. 47 Gambar 3.5. Rangkaian ADC ADS7870 & Memory. 49 Gambar 3.6. Rangkaian Sensor Suhu. 50 Gambar 3.7. Rangkaian Pengendali Lampu 51 Gambar 3.8. Rangkaian Pengendali Motor H-Bridge 52 Gambar 3.9. Rangkaian Power Supply 53 Gambar Tampilan Antarmuka Utama.. 55 Gambar Tampilan Antarmuka Konfigurasi. 55 Gambar Tampilan Antarmuka bagian Keterangan.. 55 Gambar Flow Chart. 56 Gambar Skema Jaringan Uji Coba Model Peer-to-peer.. 62 Gambar Skema Jaringan Uji Coba Model LAN.. 62 Gambar Jaringan Wireless LAN.. 63 Gambar Jaringan Internet (WAN) 63 Gambar Mengakses Halaman Web. 64 Gambar Halaman Web dalam Browser.. 64 Gambar 4.1. Fisik Modul Rabbit RCM Gambar 4.2. Pinout Modul RCM xii

7 Gambar 4.3. USB Downloader 68 Gambar 4.4. Konfigurasi Hardware Keseluruhan. 68 Gambar 4.5. Komponen Halaman Utama. 75 Gambar 4.6. Komponen Halaman Konfigurasi.. 76 Gambar 4.7. Komponen Halaman Informasi 77 Gambar 4.8. Software Dynamic C.. 78 Gambar 4.9. Macromedia Fireworks. 79 Gambar Macromedia Dreamweaver Mode Design 80 Gambar Macromedia Dreamweaver Mode Code 80 Gambar Jaringan peer-to-peer 85 Gambar Jaringan LAN. 86 Gambar Jaringan Wireless LAN.. 87 Gambar Jaringan Internet (WAN) 88 xiii

8 Daftar Lampiran Lampiran 1 Lampiran 2 Lampiran 3 Kode Program Aplikasi Rangkaian ProtoBoard RCM4300 Datasheet ADC ADS7870 xiv