PROTOTYPE RUMAH HEMAT LISTRIK OTOMATIS MENGGUNAKAN MIKROKONTROLLER AVR ATMEGA8535 BERBASIS HANDPHONE LAPORAN TUGAS AKHIR

Transkripsi

1 PROTOTYPE RUMAH HEMAT LISTRIK OTOMATIS MENGGUNAKAN MIKROKONTROLLER AVR ATMEGA8535 BERBASIS HANDPHONE LAPORAN TUGAS AKHIR Diajukan untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan dalam Menyelesaikan Pendidikan Program Diploma 3 PROGRAM STUDI TEKNIK KONVERSI ENERGI Oleh ANGGE CHRISTANTI B SINAGA NIM JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2016

2 PROTOTYPE RUMAH HEMAT LISTRIK OTOMATIS MENGGUNAKAN MIKROKONTROLLER AVR ATMEGA8535 BERBASIS HANDPHONE LAPORAN TUGAS AKHIR Diajukan untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan dalam Menyelesaikan Pendidikan Program Diploma 3 PROGRAM STUDI TEKNIK KONVERSI ENERGI Oleh: 1. ANGGE CHRISTANTI B SINAGA NIM ENDANG SIMBOLON NIM NURHALIMAH SIJABAT NIM JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2016

3 INTISARI Kemajuan teknologi dapat membantu masyarakat dalam berbagai aspek kehidupan, hal ini terlihat banyaknya masyarakat bergantung pada teknologi. Misalnya saja seperti sistem pengontrolan peralatan listrik dari jarak jauh. Pada tugas akhir ini merancang sebuah sistem pengujian Prototype Rumah Hemat Listrik menggunakan Mikrokontroler ATmega8535 yang dapat dikendalikan dari jarak jauh melalui handphone dengan memanfaatkan DTMF ataupun frekuensi telepon. Frekuensi yang dikirimkan oleh handphone diterima DTMF lalu diubah menjadi data digital 4-biner. Mikrokontroler menerima data tersebut dan mengolahnya sesuai program yang dimasukkan kedalamnya yang kemudian memberikan perintah kepada driver relay untuk mengaktifkan/nonaktif peralatan listrik yang terhubung. Kata kunci : Handphone, DTMF, Mikrokontroler ATmega8535, Program, Relay. v

4 ABSTRACT Techonological progress can help people in various aspects of life, it is seen from the number of people rely on the technology. For the example, like the system electrical controller equipment from a distance.on this final assignment design a testing system Prototype Home Save Electricity use Microcontroller ATmega8535 can be controlled remotely handphone by using DTMF or the frequency of the phone.the frequency sent by handphone accepted DTMF then converted into the data digital 4 binary. Microcontroler received the data and appropriate the program that included the profundity of it and the give command to drivers relay to activate/nonactive the electric equipment connected. Keywords : Handphone, DTMF, Microcontroller Atmega8535, Programe, Relay vi

5 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan anugerah-nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Tugas Akhir ini meupakan bukti pertanggungjawaban atas pendidikan yang telah dijalani selama 3 tahun di Politeknik Negeri Medan dan sebagai salah satu syarat untuk meyelesaikan pendidikan Program Studi Teknik Konversi Energi Politeknik Negeri Medan. Adapun judul Tugas Akhir ini adalah Prototype Rumah Hemat Listrik Otomatis Menggunakan Mikrokontroller AVR Atmega8535 Berbasis Handphone. Dalam penulisan Tugas Akhir ini penulis banyak mendapatkan bantuan baik moral maupun materil dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. M.Syahruddin, S.T.,M.T, Direktur Politeknik Negeri Medan ; 2. Idham Kamil, S.T., M.T.,Ketua Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan ; 3. Ir. Abdul Razak, M.T., Kepala Program Studi Teknik Konversi Energi ; 4. Ir. Rufinus Nainggolan, M.T., Kepala Laboratorium Teknik Konversi Energi Politeknik Negeri Medan ; 5. Aulia Salman, S.T., M.T., dosen megarahkan penulis dalam penyusunan Tugas Akhir ini yaitu sebagai dosen pembimbing; 6. Marlon Tua Sibarani, S.T., M.T., selaku wali kelas EN-6A ; 7. Seluruh dosen dan staff Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan yang telah memberikan banyak ilmu kepada penulis ; 8. Teristimewa penulis mengucapkan terima kasih yang setulusnya kepada Mama tersayang, D. Sihotang dan Ayah tercinta, E.S Sinaga yang menjadi penyemangat hidup bagi penulis yang tiada hentinya selalu mencurahkan kasih sayang dan doa kepada penulis serta selalu memberikan semangat untuk berusaha kepada penulis beserta saudaravii

6 saudara terkasih abang Suryanto B Sinaga, adik Anggi Eveline B Sinaga, dan adik Louis Judia B Sinaga ; 9. Buat Sahabat penulis (Anggi, Masaria, Rika, Rahel,Vicha, Widia,) yang selalu ada kapan pun dibutuhkan dalam hal apa pun, selalu mendoakan penulis dan memberikan semangat ; 10. Terkhusus (Philip V M Manik) yang selalu ada dibutuhkan dalam hal memberikan kasih sayang serta mendoakan penulis dan memberikan dukungan semangat ; 11. Teman-teman satu TA ( Angge, Endang, Nurhalimah ) terima kasih buat kerjasama,canda tawa, semangat dan juga ilmunya ; 12. Teman-teman satu PKL ( Angge, Endang, Nurhalimah, Ariif, Philip, Kcagiva, Biwanti ) yang masih setia dengan kegilaannya ; 13. Teman-teman penulis EN-6A s.d EN-6D untuk dukungannya, canda tawa, pengertiannya dan kerja samanya selama tiga tahun bersama dalam menuntut ilmu. Penulis menyadari bahwa laporan Tugas Akhir ini masih belum sempurna karena keterbatasan penulis, maka penulis mengharapkan saran dan kritik yang menbangun untuk kesempurnaan Tugas Akhir ini. Semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua. Medan, 03 Agustus 2016 Angge Christanti B Sinaga NIM viii

7 DAFTAR ISI Spesifikasi Tugas Akhir. Lembar Persetujuan Lembar Pengesahan Intisari... Abstrac Kata Pengantar... Daftar Isi... Daftar Gambar... Daftar Tabel... ii iii iv v vi vii ix xiii xiv BAB I PENDAHULUAN... 1 A. Latar Belakang... 1 B. Batasan Masalah... 2 C.Tujuan Penulisan Laporan TA... 2 D.Manfaat Penulisan Laporan TA... 2 E.Metode Pengumpulan Data... 3 F.Sistematika Penulisan... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 5 ix

8 A. Telepon Genggam... 5 B. Mikrokontroller Mikrokontroller AVR ATMega a. Arsitektur AVR ATMega ) Konfigurasi Pin ATMega ) Operasi Port I/O ) Interupsi ) Timer/Counter ) Pulse width modulation ) EEPROM ) ADC dan Pembanding Analog ) Komunikasi Serial dan USART C. DTMF (Dual Tone Modulation ) D. IC MT E. Relay F. Lampu Pijar G. Kipas/Fan H. Pompa I. Keypad J. Alarm Pengaman/Buzzer K. Sensor Magnetic Contact x

9 L. LCD M. Motor Servo BAB III PERANCANGAN ALAT A. Diagram Blok Handphone Decoder DTMF Keypad Sensor Magnetic Contact Relay Driver Call Handphone Mikrokontroller ATMega Relay Alarm LCD Motor Servo B. Diagram Rangkaian Rangkaian Mikrokontroller AVR ATMega Rangkaian Decoder DTMF Rangkaian LCD Rangkaian Alarm Rangkaian Driver Lampu xi

10 6. Rangkaian Driver Fan Rangkaian Driver Pump Rangkaian Pengunci Pintu Rangkaian Driver Call Handphone Rangkaian Keypad C. Pemogramanan BAB IV PENGUJIAN ALAT A. DTMF B. Lampu C. Pompa D. Fan E. Sensor Magnetic Contact BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xii

11 BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Di era globaliasi sekarang ini banyak perkembangan dikehidupan bermasyarakat yang dituntut, baik itu kebutuhan dari dalam maupun dari luar. Kehidupan yang dinamis memaksa manusia untuk bergerak cepat dan menghasilkan ide-ide yang kreatif. Adanya tuntutan yang mendesak mengakibatkan pengorbanan yang besar pula, ditambah dengan kebutuhan sandang-pangan dan kebutuhan primer lainnya. Didalam pemenuhan kebutuhan tersebut manusia disibukkan dengan aktivitas pekerjaan, dimana aktivitas tersebut dapat terjadi didalam rumah ataupun diluar rumah, sehingga terkadang manusia lalai dalam hal penggunaan energi terutama energi listrik. Dimana listrik saat ini merupakan suatu kebutuhan primer bagi manusia mengingat hampir seluruh aktivitas manusia memanfaatkan tenaga listrik. Saat aktivitas ataupun kesibukan diluar rumah ada, terkadang manusia lupa untuk mematikan/meng-off-kan peralatan listrik yang sebelumnya digunakan. Selain itu permasalahan lainnya yang sering timbul adalah ketika melakukan pekerjaan diluar kota sering kali rumah ditinggalkan dalam keadaan kosong yang dapat memicu terjadinya pencurian karena kita tidak bisa mengontrolnya dari jauh. Untuk mengatasi masalah tersebut perlu adanya pengembangan sistem kontrol otomatis yang bisa digunakan saat dirumah maupun diluar rumah. Terlebih didalam perkembangan dunia elektronika yang semakin pesat dan menawarkan kemudahan untuk membantu aktivitas manusia. Salah satunya adalah pengontrolan dan pengendalian suatu sistem sehingga membantu 1

12 memudahkan pekerjaan manusia. Dengan cara membuat pengembangan sistem rumah hemat listrik otomatis menggunakan handphone. Dalam perancangan sistem rumah hemat listrik otomatis masalah-masalah yang dipecahkan adalah meliputi sistem pengendali peralatan listrik. Berdasarkan latar belakang diatas maka diperoleh sebuah judul yaitu Prototype Rumah Hemat Listrik Otomatis Menggunakan Mikrokontroler AVR ATmega8535 Berbasis Handphone B. Batasan Masalah Adapun batasan masalah di dalam penyusunan laporan Tugas Akhir ini adalah : 1. Tidak membahas rangkaian dalam Handphone. 2. Tidak membahas penggunaan daya (baterai) Handphone. C. Tujuan Penulisan Laporan TA Adapun tujuan penulis dalam pembuatan tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Untuk mengetahui komponen-komponen yang diperlukan dalam pembuatan Prototype Rumah Hemat Listrik Otomatis; 2. Untuk mengetahui cara mikrokontroler AVR dapat berinteraksi dengan Handphone; 3. Untuk mengetahui cara pengotrollan peralatan listrik dengan mikrokontroler AVR. D. Manfaat Penulisan Laporan TA Adapun manfaat dari penulisan dan pembuatan laporan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut : 2

13 1. Bermanfaat terhadap penulis untuk menambah pengetahuan, pengalaman, dan wawasan baik teori maupun praktek, sehingga menjadi bekal untuk memasuki dunia kerja; 2. Dapat digunakan sebagai sarana praktikum mahasiswa Teknik Konversi Energi; 3. Membantu para pembaca yang ingin menambah pengetahuan rekayasa dan berniat memodifikasi alat ini dengan efisien serta praktis. E. Metode Pengumpulan Data Untuk melakukan penulisan laporan Tugas Akhir ini maka metode pengumpulan data-data dan bahan-bahan yang berhubungan adalah sebagai berikut : 1. Studi literatur dengan mencari buku-buku yang ada di perpustakaan Politenik Negeri Medan, buku pegangan, akses internet dan sumbersumber buku lain; 2. Mengamati pembuatan Rumah Hemat Listrik di tempat pembuatan; 3. Melakukan konsultasi dengan Dosen pembimbing maupun Dosen-Dosen pengajar Jurusan Teknik Mesin yang mengerti dan memahami mengenai perancangan alat tersebut; 4. Diskusi dengan sesama mahasiswa. F. Sistematika Penulisan BAB I : PENDAHULUAN Latar Belakang, Batasan Masalah, Tujuan Penulisan laporan TA, Manfaat Penulisan laporan TA, Metode Pengumpulan Data dan Sistematika Penulisan. BAB II : TINJAUAN PUSTAKA Telepon genggam (handphone), Mikrokontroler AVR Atmega8535, DTMF, IC MT8870, Relay, Lampu Pijar, 3

14 BAB III BAB IV BAB V Kipas/Fan, Pompa, Keypad, Alarm Pengaman, Sensor Magnetic Contact, LCD, Motor Servo. : PERANCANGAN ALAT Diagram Blok, Diagram rangkaian, Pemograman dan Flowchart : PENGUJIAN ALAT DTMF, Lampu, Pompa, Fan, Sensor Magnetic Contact : SIMPULAN DAN SARAN 4