SISTEM KENDALI LISTRIK JARAK JAUH MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER BERBASIS WEBSITE TUGAS AKHIR

Transkripsi

1 SISTEM KENDALI LISTRIK JARAK JAUH MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER BERBASIS WEBSITE TUGAS AKHIR Diajukan guna memenuhi sebagian persyaratan dalam rangka menyelesaikan pendidikan sarjana S1 pada Jurusan Teknik Elektro Disusun oleh : I PUTU SUARDITHA NIM JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA JIMBARAN - BALI 2012

2 JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR JUDUL : SISTEM KENDALI LISTRIK JARAK JAUH MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER BERBASIS WEBSITE NAMA : I PUTU SUARDITHA NIM : BIDANG STUDI : TEKNIK SISTEM TENAGA PROGRAM STUDI : TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS : TEKNIK PERIODE : 2011/2012 MENYETUJUI Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II Ir. I.B Alit Swamardika, M.Erg NIP Ir. Tjok Gede Indra Parta, M.Erg. MT NIP MENGETAHUI Ketua Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana Ir. I Nyoman Setiawan. MT NIP ii

3 LEMBAR PERNYATAAN Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi (tugas akhir) ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Denpasar, Maret 2012 I Putu Suarditha iii

4 ABSTRAK Semakin meningkatnya aktifitas dan tingginya tingkat mobilitas di dalam kehidupan masyarakat saat ini, yang menyebabkan masyarakat membutuhkan sistem kendali listrik rumah tinggal yang lebih efisien, kurangnya waktu dan meningkatnya keteledoran masyarakat untuk melakukan proses pengendalian listrik rumah tinggal secara manual maka dibutuhkan suatu sistem kendali jarak jauh. Kurangnya kemampuan fisik dari sumber daya manusia menjadi alasan utama dikembangkannya sistem kendali berbasis mesin. Dengan perkembangan teknologi mikrokontroler yang dipadukan dengan teknologi informasi, telah membantu berkembangnya teknologi pengaturan yang semakin canggih. Perkembangan teknologi tersebut telah banyak mempengaruhi berbagai perangkat kendali, salah satunya adalah sistem kendali jarak jauh yang digunakan untuk mengatur listrik pada rumah tinggal Dengan semakin meluasnya perkembangan sistem informasi, dan semakin mudahnya untuk dapat mengakses jaringan internet, maka dalam tugas akhir ini dapat dirancang suatu sistem kendali jarak jauh menggunakan mikrokontroler berbasis website, yang digunakan untuk mengatur listrik rumah tinggal. Rancangannya mampu melakukan tugas untuk membantu dan mempermudah manusia atau pengguna dalam kehidupannya sehari-hari. Kemudahan ini didapat dengan penggunaan mikrokontroler, dimana pengguna tetap dapat melakukan monitoring dan pengaturan tanpa dipengaruhi oleh jarak. Dari hasil penelitian ini telah dapat diciptakan suatu sistem kendali listrik jarak jauh menggunakan mikrokontroler berbasis website. Sistem kendali ini diutamakan beroprasi pada saat pengguna berada diluar jangkauan (jarak jauh) sehingga mampu mengatasi permasalahan kendali listrik secara jarak jauh pada sistem kelistrikan dalam rumah tinggal dan meningkatkan efektifitas, efisiensi dan keamanan pengguna. Kata kunci : Sistem Kendali, Mikrokontroler, Website iv

5 ABSTRACT The increasing activity and high levels of mobility in the lives of today's society, which led to the need of electrical control system a more efficient housing, lack of time and increasing public negligence to perform residential electrical control process manually then takes a remote control system. Lack of physical ability of the human resources become the main reason for the development of machine-based control system. With the development of microcontroller technology, combined with information technology, has helped the development of increasingly sophisticated technology settings. Technological developments have influenced the various control devices, one of which is a remote control system used to regulate electricity in residences With the increasingly widespread development of information systems, where the more easy it is to be able to access the Internet, so in this thesis can be designed a remote control system using a microcontroller-based website, which is used to regulate the residential electricity, the design is capable of performing tasks to assist and facilitate or human users in their everyday lives. Ease is obtained with the use of a microcontroller, which the user can still perform the monitoring and regulation without being affected by distance. From the results of this study may have created a remote power control system using a microcontroller-based website. Operate the control system is preferred when the user is out of range (distance) so as to resolve problems remotely control power to the electrical systems in homes and improve the effectiveness, efficiency and user safety. Key words: Control Systems, Microcontroller, Website v

6 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas rahmat-nya Tugas Akhir yang berjudul SISTEM KENDALI LISTRIK JARAK JAUH MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER BERBASIS WEBSITE ini dapat terselesaikan tepat pada waktunya. Dengan selesainya Tugas Akhir ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak Prof. Ir. I Wayan Redana, MA.Sc,Ph.D. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Udayana. 2. Bapak Ir. I Nyoman Setiawan. MT, selaku Ketua Program Studi Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Udayana. 3. Ir. Ida Bagus Alit Swamardika M.Erg, selaku Dosen Pembimbing I. 4. Ir. Tjok Gede Indra Parta, M.Erg. MT selaku Dosen Pembimbing II 5. Ir. I Nyoman Setiawan. MT, selaku Dosen Pembimbing Akademik. 6. Kedua orang tua, adik, dan pacar penulis yang telah memberikan dukungan moral maupun material. 7. Rekan-rekan angkatan 2006 yang selalu kompak dalam memberikan dukungan dan bantuan dalam penyusunan tugas akhir ini. Penulis menyadari masih terdapat kekurangan dalam Tugas Akhir ini, saran-saran yang membangun sangat diharapkan untuk menyempurnakan Tugas Akhir ini. Akhir kata penulis mengharapkan semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan kontribusi dalam pengembangan ilmu pengetahuan yang bermanfaat bagi kita semua. Denpasar, Maret 2012 Penulis vi

7 DAFTAR ISI LEMBAR JUDUL... i LEMBAR PENGESAHAN... ii LEMBAR PERNYATAAN... iii ABSTRAK... iv ABSTRACT... v KATA PENGANTAR... vi DAFTAR ISI... vii DAFTAR GAMBAR... x DAFTAR TABEL... xii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Ruang Lingkup dan Batasan Masalah Sistematika Penulisan... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sistem Kendali Sistem Kendali Loop Terbuka Sistem Kendali Loop Tertutup Perangkat keras (Hardware) Central Processing Unit (CPU) Sistem Bus Memori Internal (Integrated Memory) Mikrokontroler Mikrokontroler AT Mega vii

8 Konfigurasi Pin Pada AT Mega Relay Transistor Transistor Sebagai Saklar MC (Magnetic Contactor) MCB (Miniatur Circuit Breaker) Bagian dalam MCB Komunikasi Serial Standar Komunikasi Serial Konfigurasi Port Serial Mengakses Port Serial Pada PHP Konverter Tingkat RS Perangkat Lunak (Software) Website Bahasa Pemrograman PHP Pemrograman AVR Pengenalan AVR Studio Bahasa Assembler Pada AVR VB 6 (Visual Basic 6) Fitur Visual Basic Database...34 BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian Data Sumber data Jenis data Rancangan Penelitian Perencanaan alat pengoperasian kontaktor pada aliran listrik rumah hunian Perancangan Modul Perangkat Keras viii

9 Minimum Sistem ATMega Converter TTL to RS Relay Board Pengujian Kontrol Analisis Data Alur Analisis BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Realisasi Sistem Kendali Listrik Jarak Jauh Pengujian Perangkat Keras dan Lunak Pengujian sistem minimum ATMega Pengujian converter RS Pengujian driver relay Pengujian keseluruhan modul BAB V PENUTUP 5.1 Simpulan Saran DAFTAR PUSTAKA ix

10 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Sistem Kendali Loop Terbuka... 5 Gambar 2.2 Sistem Pengendalian Tangan Robot... 6 Gambar 2.3 Sistem Kendali Loop Tertutup... 6 Gambar 2.4 Sistem Kendali Loop Tertutup Pada Motor Listrik... 7 Gambar 2.5 Konfigurasi Pin Pada ATMega8535 dekan paket PDIP Gambar 2.6 Contoh sebuah Relay Gambar 2.7 Konfigurasi transistor sebagai saklar Gambar 2.8 Tampak Samping Irisan Kontaktor Gambar 2.9 Simbol dan Kode Angka Kontaktor Gambar 2.10 Bentuk Fisik Kontaktor Gambar 2.11 Bentuk Fisik dari MCB Gambar 2.12 Bentuk Fisik MCB 3 phasa Gambar 2.13 Bagian dalam MCB Gambar 2.14 Level RS232 pada pengiriman huruf A tanpa bit paritas Gambar 2.15 Koneklor serial DB-9 pada bagian belakang CPU Gambar 2.16 Top View IC MAX-232 Keluaran MAXIM Gambar 2.17 Skema logic dan rangkaian dasar pada IC MAX 232 Keluaran MAXIM Gambar 2.18 Halaman awal AVR Studio 4 pada saat aplikasi dijalankan Gambar 2.19 Dialog New Project AVR Studio 4 pada saat dijalankan Gambar 3.1 Blok diagram alat pengoperasian main kontaktor Gambar 3.2 Skematik Minimum Sistem ATMega Gambar 3.3 Skematik Konverter Tegangan TTL ke Standar DB Gambar 3.4 Skematik Relay Board Gambar 3.5 Flowchart alur analisis Gambar 4.1 Realisasi Sistem Kontrol AC Jarak Jauh Gambar 4.2 Skema Pengujian Output Port Gambar 4.3 Hasil Percobaan Output x

11 Gambar 4.4 Skema Percobaan Input Gambar 4.5 Percobaan Input Gambar 4.6 Rangkaian Konverter RS Gambar 4.7 Skema Percobaan Konverter RS Gambar 4.8 Setingan Hyper Terminal Gambar 4.9 Rangkaian Percobaan Konverter RS Gambar 4.10 Hasil Karakter yang Diterima Komputer Gambar 4.11 Skema Percobaan Papan Relay Gambar 4.12 Percobaan Papan Relay Gambar 4.13 Skema Percobaan Sistem Kendali Listrik Gambar 4.14 Kondisi Lampu Saat Relay1 Dihidupkan Gambar 4.15 Kondisi Lampu Saat Relay2 Dihidupkan Gambar 4.16 Kondisi Lampu Saat Relay3 Dihidupkan Gambar 4.17 Kondisi Lampu Saat Relay4 Dihidupkan Gambar 4.18 Kondisi Lampu Saat Relay1 On secara Manual Gambar 4.19 Kondisi Lampu Saat Relay2 On secara Manual Gambar 4.20 Kondisi Lampu Saat Relay3 On secara Manual Gambar 4.21 Kondisi Lampu Saat Relay4 On secara Manual xi

12 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Konfigurasi pin dan nama sinyal konektor serial DB Tabel 2.2 Alamat dan lokasi bit pada register UART Tabel 2.3 Nilai-nilai properti even error poda CommEvent Tabel 2.4 Nilai-nilai properti even komunikasi pada CommEvent Tabel 4.1 Hasil Percobaan pada Input pada Sistem Minimum Tabel 4.2 Hasil Percobaan Relay Tabel 4.3 Bentuk Perintah melalui Website dan Indikator iv