DASHBOARD ANDROID PENGONTROL LAMPU MENGGUNAKAN JARINGAN BLUETOOTH NASKAH PUBLIKASI

Transkripsi

1 DASHBOARD ANDROID PENGONTROL LAMPU MENGGUNAKAN JARINGAN BLUETOOTH NASKAH PUBLIKASI disusun oleh Ervin Nurdin Purnawan JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER AMIKOM YOGYAKARTA 2013

2

3 ANDROID DASHBOARD CONTROLLING LAMP USE THE BLUETOOTH NETWORK DASHBOARD ANDROID PENGONTROL LAMPU MENGGUNAKAN JARINGAN BLUETOOTH Ervin Nurdin Purnawan Andi Sunyoto Jurusan Teknik Informatika STMIK AMIKOM YOGYAKARTA ABSTRACT Developments of information technology influence human to absorb varieties of information and help in some activities. This is reinforced by developing of advanced communication devices such as smartphones and tablet computers that circulating in the society. Therefore, information technology can be used in our daily life. Android Dashboard Light Controller that use Bluetooth Network is a form technology that will facilitate the human. By combining the microcontroller and android smartphones which are both connected in a Bluetooth network, android smartphone can control some lights. Lights mounted on the microcontroller can be controlled via Android smartphones that have installed this application. To connect android smartphone with microcontroller used bluetooth network and its protocols. With it the user can turn off and turn on some lights through the Android smartphone. Keywords : Android, microcontroller, lamp controller, lamp controller

4 1. Pendahuluan Pesatnya perkembangan teknologi informasi mempermudah manusia untuk menyerap berbagai informasi dan membantu dalam berbagai aktivitas. Hal ini dipertegas dengan semakin berkembangnya alat komunikasi canggih seperti smartphone (telepon pintar) dan computer tablet yang beredar di masyrakat. Sering kita jumpai pengendalian lampu kebanyakan menggunakan saklar on/off. Sejalan dengan perkembangan teknologi informasi dan komunikasi, hal tersebut tentu kurang praktis dan efisien, dimana kita harus berada di depan piranti listrik tersebut dan menekan saklar on/off untuk menyalakan atau mematikan lampu. Sebagai contoh dalam suatu rumah terdapat lebih dari satu lampu dan terdapat dalam beberapa ruang, tentu tidak praktis dan efisien jika kita harus berjalan kesetiap ruangan untuk menghidupkan atau mematikan lampu serta memonitor apakah lampu sudah menyala atau belum. 2. Landasan Teori 2.1 Hardware Hardware dalam sistem pengendali lampu menggunakan modul bluetooth menggunakan mikrokontroller atmega16 terbagi menjadi dua, yaitu: 1. Bagian Mekanis 2. Bagian Elektronis Bagian Mekanis Bagian mekanis adalah bagian alat alat yang terlihat langsung dan merupakan penerapan fungsi dari perancangan maket ini, yang diantaranya adalah: Bagian Elektronis Bagian elektronis terdiri dari komponen komponen elektronika yang terangkai sehingga bisa mendukung kinerja dari pengontrol lampu menggunakan jaringan bluetooth ini. Bagian elektronis dalam Perancang Sistem ini memiliki komponen elektronik utama sebagai berikut: 1. Mikrokontroler 2. Modul saklar relay 3. Switch Button 4. Modul Bluetooth 5. Light Dependent Resistor (LDR) Mikrokontroler Mikrokontroler adalah sebuah system microprosesor di mana di dalalmnya sudah terdapat CPU, ROM, RAM, I/O,clock dan peralatan internal lainnya yang sudah saling

5 terhubung dan terorganisasi (teralamati) dengan baik oleh pabrik pembuatnya dan dikemas dalam chip yang siap dipakai. 1 a) Atmega16 Atmega 16 adalah salah satu produk mikrokontroler dari salah satu perusahaan mikrokontroler ternama di dunia, yaitu ATMEL. ATmega16 menggunakan arsitektur Harvard dengan memisahkan antara memori dan bus untuk program dan data untuk memaksimalkan kemampuan dan kecepatan. Instruksi dalam memori program dieksekusi dengan pipelining single level dimana ketika satu instruksi dieksekusi, instruksi berikutnya diambil dari memori program. Konsep ini mengakibatkan instruksi dieksekusi setiap siklus clock. CPU terdiri dari 32x8 bit general purpose register yang dapat diakses dengan cepat dalam satu siklus clock, yang mengakibatkan operasi Arithmetic Logic Unit (ALU) dapat dilakukan dalam satu siklus. Pada operasi ALU, dua operand berasal dari register, kemudian operasi dieksekusi dan hasilnya disimpan kembali pada register dalam satu siklus clock. Operasi aritmetik dan logika pada ALU akan mengubah bit-bit yang terdapat pada Status Register (SREG). 2.2 Software Secara umum, semua komponen mikrokontroler dijalankan oleh program yang dimasukkan ke dalam mikrokontroler. Program yang dijalankan oleh mikrokontroler tersusun dari bahasa pemrograman tingkat rendah (low level language) atau disebut juga bahasa mesin. Agar pembuatan program lebih mudah dipahami manusia, maka diperlukan bahasa pemrograman tingkat tinggi (high level language), salah satunya adalah bahasa pemrograman Java dan C. Bahasa tingkat tinggi tersebut kemudian decompile dengan menggunakan software pendukung sehingga mempunyai output yang dikenal oleh mesin Software Eclipse Eclipse adalah sebuah IDE (Integrated Development Environment) untuk mengembangkan perangkat lunak dan dapat dijalankan di semua platform (platformindependent). Secara standar Eclipse selalu dilengkapi dengan JDT (Java Development Tools), plug-in yang membuat Eclipse kompatibel untuk mengembangkan program Java, dan PDE (Plug-in Development Environment) untuk mengembangkan plug-in baru. Eclipse beserta plug-in-nya diimplementasikan dalam bahasa pemrograman Java. 1 Winoto, A Mikrokontroler AVR ATmega8/32/16/8535 dan Pemrograman dengan Bahasa C pada WinAVR. Bandung : Informatika. Hal 3

6 2.2.2 Pemrograman AVR Studio 4 Software AVR Studio versi 4 adalah software gratis yang berfungsi sebagai text editor dalam penulisan baris-baris perintah dan juga melakukan proses assembly yang mengubah program sumber assembly menjadi program objek maupun bahasa hexa. Software tersebut dapat melakukan simulasi secara lengkap. 2 Beberapa fitur AVR Studio 4 yang sangat membantu dalam pemrograman antara lain: 3 1) Kemudahan menggunakan Source file editor dengan sintaks berwarna 2) Tampilan project management dengan target, grup, dan file yang berbeda 3) Editing pada saat debugging berlangsung menggunakan jendela yang sama 4) Breakpoint terjaga saat editing 3. Metode Penelitian 3.1 Studi Kasus Masalah Sering kita jumpai pengendalian lampu kebanyakan menggunakan saklar on/off. Sejalan dengan perkembangan teknologi informasi dan komunikasi, hal tersebut tentu kurang praktis dan efisien, dimana kita harus berada di depan piranti listrik tersebut dan menekan saklar on/off untuk menyalakan atau mematikan lampu. Sebagai contoh dalam suatu rumah terdapat lebih dari satu lampu dan terdapat dalam beberapa ruang, tentu tidak praktis dan efisien jika kita harus berjalan kesetiap ruangan untuk menghidupkan atau mematikan lampu serta memonitor apakah lampu sudah menyala atau belum. 3.2 Tinjauan Umum Masalah Melihat dari aspek efisiensi waktu dan tenaga, sudah selayaknya pengendalian penerangan suatu ruangan dilakukan secara mobile. Cara manual yang selama ini masih diterapkan sejauh ini memang berjalan dengan baik namun demi mengurangi tenaga manusia yang terlibat dalam pengendalian secara manual ini maka perlu di rancang suatu sistem yang dapat mengendalikan penerangan suatu ruangan. 3.3 Sistem Yang Dibutuhkan Sistem yang dibutuhkan adalah suatu sistem pengendali yang dapat mengendalikan lampu suatu ruangan. Sistem yang terdiri dari aplikasi mobile yang kemudian diterima transmitter dan receiver yang terhubung pada perangkat mikrokontroler kemudian dapat mengendalikan lampu. Perangkat keras elektronik terdiri dari perancangan desain pcb antara mikrokontroller dengan lampu. Untuk membuat perangkat keras diperlukan komponen komponen elektronika agar dapat bekerja maksimal sesuai dengan fungsinya. 2 Wardhana, L. Belajar Sendiri Mikrokontroler AVR Seri ATMega8535 Simulasi, Hardware, dan Aplikasi. Yogyakarta : ANDI. Hal 11 3 Ibid. Hal 11

7 3.4 Perancangan Sistem Dalam merancang sistem pengendali jarak jauh ini, harus digambarkan terlebih dahulu menggunakan blok diagram tentang konfigurasi dan sebaran pengkawatan yang akan diterapkan. Hal ini akan sangat membantu dalam mengetahui kelemahan dan pencarian kesalahan jika terjadi kegagalan kerja sistem. Android Device Bluetooth module Mikrokontroller Lampu Blok Client Blok Server Gambar 3.1: Blok Diagram Sistem Keseluruhan 1. Aplikasi Mobile Perancangan aplikasi mobile ini dibuat dengan bahasa pemrograman Java. Android device berfungsi sebagai server pengendali lampu. 2. Transmitter dan Receiver Transmitter dan receiver berfungsi sebagai pengirim dan penerima data. Transmitter mengiirimkan input perintah dari aplikasi mobile kemudian diterima receiver yang diteruskan ke perangkat mikrokontroler. Transmitter dan receiver pada sistem ini menggunakan perangkat modul df bluetooth. 3. Mikrokontroler Mikrokontroler disini berfungsi sebagai pengolah dan pengatur logika on/off yang mengubah perintah sinyal digital ke analog ataupun sebaliknya yang berperan untuk mengendalikan lampu. Pada perngendali lampu ini mikrokontroler yang digunakan adalah Atmega Perancangan Aplikasi Mobile Perancangan aplikasi mobile pada sistem ini dibuat dengan bahasa pemrograman Java. Program bekerja secara manual dengan menklik button On/off yang tersedia pada aplikasi mobile Perancangan Software Rancangan model merupakan suatu gambaran secara umum tentang tahapantahapan yang dilalui dalam pembuatan sistem. Dalam hal ini rancangan model yang dibuat menggunakan diagram alir (flow chart) yaitu sistem yang akan mendefinisikan urutan-urutan kerja pada sebuah sistem Perancangan Flowchart Sistem Keseluruhan Pertama kali mikrokontroller akan mengeksekusi apakah ada inputan dari saklar,

8 setelah itu akan dikirimkan hasil inputan tesebut kepada server melalui transmitter. Setiap inputan atau perintah yang terjadi pada client dan server akan selalu dikirim melalui modul bluetooth dan saling berinteraksi. CLIENT SERVER MULAI MULAI Pairing Device Pairing Device Buka Aplikasi Cek Perintah Saklar F2-1 F1-1 Cek Perintah T Ada Perintah saklar? T Ada Perintah? Eksekusi perintah saklar F2-2 Y F1-2 Kirim data(string) Cek terima paket data perintah F2-3 F1-3 Cek terima data(string) Ada paket data? T F1-4 Tampilkan status lampu Y Cek validasi paket F2-4 unpair Data valid? T Selesai Y Eksekusi perintah F2-5 Baca Sensor F2-6 Tentukan Status Lampu F2-7 Kirim data status lampu F2-8 Gambar 3.2 Flowchart Keseluruhan Sistem 1. Server a. Server melakukan pairing untuk membuka jalur komunikasi. b. Server menjalankan fungsi F2-1 yaitu fungsi untuk cek perintah saklar.

9 c. Server melakukan pengecekan apakah ada perintah dari saklar, jika ada perintah maka server akan menjalankan fungsi F2-2 yaitu fungsi untuk mengeksekusi perintah dari saklar, jika tidak ada perintah, maka server tidak akan menjalankan apapun. d. Kemudian server menjalankan fungsi F2-3 yaitu fungsi untuk cek menerima perintah dari client. e. Server melakukan pengecekan apakah ada paket masuk, jika tidak ada paket yang masuk maka kembali mengulang ke fungsi F2-1 yaitu fungsi untuk cek perintah saklar. Jika ada paket maka server akan menjalankan fungsi F2-4 yaitu fungsi untuk cek validasi paket. f. Jika paket tidak valid maka kembali mengulang ke fungsi F2-1 yaitu fungsi cek perintah saklar. Jika paket valid maka server akan menjalankan fungsi F2-5 yaitu fungsi untuk mengeksekusi perintah dari android device/remote. g. Kemudian server akan menjalankan fungsi F2-6 yaitu fungsi untuk baca sensor. h. Setelah fungsi F2-6 selesai dijalankan, kemudian server akan menjalankan fungsi F2-7 yaitu fungsi untuk menentukan status lampu. i. Terakhir server akan menjalankan fungsi F2-8 yaitu fungsi untuk mengirimkan status lampu ke client dan kembali mengulang ke fungsi F2-1 yaitu fungsi untuk cek perintah saklar. 2. Client a. Client membuka socket untuk berkomunikasi. b. Client menjalankan fungsi F1-1 yaitu fungsi untuk cek dan membaca perintah. c. Client melakukan pengecekan apakah ada perintah, jika tidak terdapat perintah maka kembali mengulang ke fungsi F1-1, jika terdapat perintah maka dilakukan pengecekan. d. Client akan menjalankan fungsi F1-2 yaitu fungsi untuk mengirimkan perintah ke server. e. Client akan menjalankan fungsi F1-3 yaitu fungsi untuk menerima status lampu dari server. f. Client menjalankan fungsi F1-4 yaitu fungsi untuk menampilkan status lampu pada GUI dan kembali melakukan proses F1-1 yaitu fungsi untuk cek dan membaca perintah.

10 4. Hasil dan Pembahasan 4.1 Pairing dan Koneksi Bluetooth Device Sebelum masuk ke layout pengendali lampu, kita harus melakukan koneksi dengan device Bluetooth pada mikrokontroller. Jika tidak terkoneksi dengan device Bluetooth, maka tidak akan bisa masuk layout pengendali. Gambar 4.1 Pairing Device 4.2 Menu Pengendali Lampu Dalam layout ini tersedia beberapa button yang berfungsi untuk menyalakan dan mematikan lampu. Kita dapat mengetahui status terbaru lampu melalui layout ini. Gambar 4.2 Menu Pengendali Lampu

11 4.3 Pengujian Aplikasi dan Hardware Pada pengujian aplikasi didapatkan komunikasi data antara smartphone dengan mikronkontroller. Dari aplikasi dapat mengendalikan driver relay yang berupa on/off, dan menghidupkan atau mematikan lampu yang akan dikendalikan. Tabel 4.1 Tabel Uji Coba No. Keterangan Pada Aplikasi Kondisi Alat 1 Menyalakan lampu Ketika button ON pada aplikasi diaktifkan Lampu menyala 2 Mematikan lampu Ketika button ON pada aplikasi diubah menjadi OFF Lampu mati 3 Feedback Lampu ToggleButton teks Off Lampu pijar mati 4 Feedback Lampu ToggleButton teks On Lampu pijar hidup 5 Tekan Switch Feedback sesuai Lampu semula Hidup menjadi mati, semula mati menjadi hidup. 6 Tekan Button Tekan Button Nyalakan Semua 7. Tekan Button Tekan Button Matikan Semua Lampu Menyala Semua Lampu Mati Semua 5. Penutup Setelah melakukan perancangan baik mekanik dan elektronik, hardware maupun software maka dari hasil penelitian dan pengujian sistem ini diperoleh: 5.1 Kesimpulan Dari beberapa tahap perancangan, pembuatan dan pengujian simulator sistem pengendali lampu dalam bentuk maket ini dapat diambil kesimpulan antara lain: 1. Dapat bekerja dengan baik dalam mengendalikan lampu, yaitu mampu menyalakan dan mematikan 8 buah lampu. 2. Bekerja kurang baik dalam penerimaan feedback dari lampu, dapat menerima inputan Switch dengan baik. 5.2 Saran Dalam perancangan dan pembuatan aplikasi pengontrol lampu sistem kontrol

12 jarak jauh ini penulis memberi saran saran pengembangan lebih lanjut untuk mencapai sistem kontrol jarak jauh yang lebih baik, antara lain: 1. Sebaiknya menambahkan fitur sensor arus agar lebih praktis dalam pengelolaan di lapangan. 2. Pada aplikasi ditambahkan timer untuk mematikan atau menyalakan lampu sesuai timer yang kita inginkan. 3. Pada penerapan yang sesungguhnya untuk koneksi dari ruang pengendali ke perangkat sebaiknya menggunakan jaringan LAN (Local Area Network) karena jika menggunakan bluetooth ada kemungkinan rawan terjadinya gangguan frekuensi. 4. Driver relay sebaiknya menggunakan komponen yang lebih bagus atau lebih mahal untuk menjaga keawetan komponen tersebut. Karena relay yang digunakan untuk pengendali lampu harus berfungsi sebagai switch pada tegangan 220 volt sehingga dibutuhkan komponen yang berkualitas.

13 DAFTAR PUSTAKA Andrianto, Heri Pemograman Mikrokontroler AVR ATMEGA16 Menggunakan Bahasa C (Code Vision AVR). Bandung: Informatika. Safaat H, Nazruddin Pemrograman Aplikasi Mobile Smartphone Dan Tablet Pc Berbasis Android. Bandung: Informatika. Winoto, Ardi Mikrokontroler AVR Atmega8/32/16/8535 dan Pemrograman dengan Bahasa C pada WinAVR. Bandung: Informatika.