DAFTAR ISI Perancanaan Sistem Analisi Kebutuhan Desain Sistem Implementasi Sistem...

Transkripsi

1 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i SURAT PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ILMIAH... ii LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR... iii ABSTRAK... iv ABSTRACT... v KATA PENGANTAR... vi DAFTAR ISI... vii DAFTAR GAMBAR... xii DAFTAR TABEL... xiv DAFTAR LAMPIRAN... xv BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Metodelogi Penelitian Metodelogi Pengembangan Sistem Perancanaan Sistem Analisi Kebutuhan Desain Sistem Implementasi Sistem Evaluasi dan Pengujian Sistem BAB II TINJAUAN PUSTAKA Mikrokontroler Mikrokontroler Arduino Arduino Ethernet Shield vii

2 2.4 Client Server Definisi sistem client-server : Arsitektur Client Server Three Tier Arsitektur Three Tier Solenoid Door Lock Website Relay Lampu Pijar Transistor Resistor Diode Software IDE Flowchart Diagram Alur Data Flow Diagram HTML CSS PHP Black Box Testing Tinjauan Studi BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM Analisi Kebutuhan Sistem Kebutuhan Fungsional Kebutuhan Non Fungsional Desain Sistem Arsitektur Client Server Perancangan Skema Sistem Keseluruhan Perancangan alat arduino web server Perancangan Alat Arduino Dengan Relay 4 Channel viii

3 3.3.3 Perancangan Alat Arduino Dengan 3 Buah Solenoid Door Lock Perancangan Alat 4 Channel Relay dengan 3 Lampu Perancangan Perangkat Keras (hardware) Perancangan Alat Mikrokontroler Arduino Dan Ethernet Shield Perancangan Alat Mikrokontroler Arduino Dan Relay 4 channel Perancangan Alat Module Relay Dengan 3 Buah Bohlam Lampu Perancangan Alat Arduino Dengan 3 Buah Solenoid Door Lock Perancangan Alat keseluruhan pada sistem Perancangan Perangkat Lunak (software) Gambaran Umum Alur Proses Kerja Sistem Manajemen Peralatan Listrik Rumah Tangga Alur perancangan software Perancangan dan Implementasi Sistem Manajemen Peralatan Listrik Rumah Tangga Berbasis Mikrokontroler Sub Proses Diagram Alur Kerja Sistem Kendali Lampu Sub Proses Diagram Alur Kerja Sistem Kendali Pintu Data Flow Diagram Entity Relathionship Diagram Perancangan Antarmuka Sistem Perancangan Antarmuka Halaman Login Pada Sistem Perancangan Antarmuka Tampilan Awal Beranda Perancangan Antarmuka Menu Akses Pintu Pada Saat Tertutup Perancangan Antarmuka Menu Akses Pintu Pada Saat Terbuka Perancangan Antarmuka Menu Akses Lampu Pada Saat Mati Perancangan Antarmuka Menu Akses Lampu Pada Saat Hidup Perancangan Antarmuka Menu Riwayat Pada Sistem Perancangan Antarmuka Tentang Pada Sistem ix

4 3.6 Pengujian Sistem Skenario Pengujian Sistem BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Lingkungan Implementasi Implementasi Basis Data Implementasi Program Sourcode sistem Arduino Sourcode Sistem Web Implementasi Mekanisme Alat Sistem Manajemen Peralatan Listrik Implementasi Mekanisme alat untuk Arduino dengan Ethernet Shield Implementasi Mekanisme Alat Arduino dengan Relay 4 Channel Implementasi Mekanisme Relay dengan 3 buah bohlam lampu Implementasi Mekanisme Arduino dengan 3 buah Solenoid Implementasi Mekanisme Arduino dengan Router Board Implementasi Tempat keseluruhan alat Implementasi Antarmuka Implementasi web antarmuka menggunakan alamat IP address Implementasi Tampilan Antarmuka Login Pada Sistem Implementasi Tampilan Beranda Antarmuka pada Sistem Implementasi Fitur Akses Pintu Rumah Pada Saat tertutup Implementasi Fitur Akses Pintu Rumah Pada Saat Terbuka Implementasi Fitur Akses Lampu Rumah Pada Saat Mati Implementasi Fitur Akses Lampu Rumah Pada Saat Hidup Implementasi Fitur Riwayat Pada Sistem Implementasi Fitur Tentang Pada Sistem Pengujian dan Evaluasi x

5 4.6.1 Pengujian Fungsionalitas Sistem Pengujian Black Box Pada Sistem Manajemen Peralatan Listrik Pengujian Usability Sistem Manajemen Peralatan Listrik Rumah Tangga Pengujian Stress Testing BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA xi

6 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Mikrokontroler Arduino Uno Gambar 2.2 Skematik Arduino Uno Gambar 2.3 Arduino Ethernet Shield Gambar 2.4 Skematik Arduino Ethernet Shield Gambar 2.7 Transistor Gambar 2.8 Resistor Gambar 3.2 Gambar skema sistem yang akan di bangun Gambar 3.4 Skema Sistem Alat arduino dan relay module 4 channel Gambar 3.5 Skema sistem arduino dengan 3 buah solenoid Gambar 3.6 Skema sistem arduino dengan 3 buah bohlam lampu Gambar 3.7 Skema Alat mikrokontroler Arduino dan Ethernet Shield Gambar 3.8 Skema Alat mikrokontroler Arduino uno dengan Relay 4 channel.. 47 Gambar 3.9 perancangan alat 3 buah bohlam lampu Gambar 3.10 Perancangan arduino solenoid door lock Gambar 3.11 Skema rangkaian alat keseluruhan Gambar 3.12 Gambaran Umum Sistem Gambar 3.13 Alur Perancangan Software keseluruhan Gambar 3.14 Alur perancangan kendali lampu Gambar 3.15 Alur Perancangan Kendali Pintu Gambar 3.16 Contex Diagram pada sistem manajemen peralatan listrik Gambar 3.17 DFD level-0 Sistem Gambar 3.19 Proses Akses Pintu Gambar 3.20 Proses Akses Lampu Gambar 3.21 Proses Lihat Riwayat Gambar 3.22 ERD pada sistem lampu dan pintu Gambar 3.23 Perancangan Halaman Login Gambar 3.24 Perancangan Tampilan Awal Home Gambar 3.25 Menu Akses Pintu tertutup xii

7 Gambar 3.26 Menu Akses Pintu terbuka Gamabr 3.27 Menu Akses Lampu Mati Gamabr 3.28 Menu Akses Lampu Hidup Gambar 3.29 Menu Riwayat Pada Sistem Gambar 3.30 Menu Tentang Pada Sistem Gambar 4.1 Skema Basis Data Sistem Gambar 4.3 Implementasi Arduino dan Ethernet Shield Gambar 4.5 Implementasi 4 Module Relay dengan 3 buah bohlam lampu Gambar 4.6 Implementasi Arduino dengan 3 buah solenoid door lock Gambar 4.9 Implementasi Rangkian Alat keseluruhan Gambar 4.11 Implementasi Tampilan Halaman Login Gambar 4.12 Implementasi Tampilan beranda pada sistem Gambar 4.14 Implementasi Akses pintu rumah pada saat terbuka xiii

8 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Bagian-bagian komponen dari lampu pijar Tabel 2.2 Penjelasan Toolbal Software IDE Arduino Tabel 3.1 Kebutuhan Fungsional Tabel 3.2 Kebutuhan Fungsional Alat Tabel 4.1 Tabel User Tabel 4.2 Tabel Door Tabel 4.3 Tabel Lamp Tabel 4.4 Tabel Riwayat Tabel 4.5 Penggalan kode untuk ip address arduino Tabel 4.6 Penggalan kode untuk ip address server Tabel 4.7 Penggalan kode untuk pin out lampu dan pintu Tabel 4.8 Penggalan kode untuk digital pinout pintu Tabel 4.9 Penggalan kode untuk digital pinout lampu Tabel 4.10 Penggalan kode untuk halaman login Tabel 4.11 Penggalan kode untuk akses pintu Tabel 4.12 Penggalan kode untuk akses lampu Tabel 4.14 Kebutuhan Fungsional Alat Tabel 4.15 Pengujian Black Box Tabel 4.15 Kepuasan Pengguna Menggunakan Skala Likert Tabel 4.16 Lembar observasi dan hasil efektivitas pengujian usability dengan 10 responden yang telah berumah tangga Tabel 4.17 Lembar observasi dan hasil efisiensi pengujian usability dengan 10 responden yang telah berumah tangga Tabel 4.18 Hasil tingkat kepuasan 10 responden rumah tangga pada pungujian. 98 xiv

9 DAFTAR LAMPIRAN 1. LAMPIRAN A SOURCE CODE SISTEM MANAJEMEN PERALATAN LISTRIK RUMAH TANGGA 2. LAMPIRAN B HASIL IMPLEMENTASI PINTU 3. LAMPIRAN C HASIL IMPLEMENTASI LAMPU xv

10 16 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Rumah merupakan tempat yang memiliki privasi di mana akses masuk rumah tidak sembarang orang boleh masuk tanpa seijin pemilik, oleh sebab itu rumah harus memiliki sistem keamanan yang bertujuan untuk mengontrol siapa saja yang boleh masuk mengakses rumah melalui pintu, yang tidak kalah penting rumah harus juga memiliki sistem manajemen di mana sebelumnya untuk menghidupkan lampu pemilik rumah harus menghidupkan saklar satu persatu di tempat tempat berbeda seperti kamar mandi, ruang tamu, halaman dan lain lain. Pada saat ini kebutuhan peralatan rumah tangga di bidang elektronika sangat di perlukan di sekitar kita terutama di bidang manajemen dan keamanan, berbagai jenis teknologi yang cukup berkembang saat ini di ciptakan oleh manusia mampu membantu melakukan pekerjaannya, pengontrolan peralatan rumah seperti lampu, pintu dan lain-lain masih bekerja secara manual yang kurang efektif memakan waktu dan tenaga, selain itu banyak pula pemilik rumah yang malas menghidupkan lampu dan menutup pintu yang di kerjakan secara manual. Tindakan kriminalitas seperti pencurian, perampokan, pembobolan rumah masih kerap meresahkan pemilik rumah, seperti yang di publikasian di media sosial seorang pemilik rumah kedapatan barang miliknya hilang. Kejadian tersebut terjadi saat pemilik rumah telah tidur malam. Pemilik rumah menyadari bahwa barang miliknya diambil oleh seorang pencuri secara diam-diam antara pukul 11 malam hingga subuh. Keamanan dari pencuri adalah hal yang paling penting dan paling diharapkan oleh setiap orang, akan tetapi menjaga keamanan dari seorang pencuri adalah hal yang paling sulit dilakukan dan tidaklah mudah untuk dikerjakan karena keterbatasan indera manusia (Ramadhan 2013). Ada beberapa penelitian yang telah dilakukan untuk membuat sistem keamanan rumah dan sistem kendali jarak jauh diantaranya dilakukan oleh (Hendra, 2011). Dalam penelitian yang dilakukan, masih terdapat beberapa

11 17 kelemahan pada sistem tersebut dimana pada sistem sebelumnya hanya bisa menghidupkan dua lampu dan menggunakan fasilitas sms (short message service) sebagai penghubung pada perangkat, Berdasarkan hal-hal tersebut diatas, penyusun ingin mengembangkan perkembangan teknologi saat ini dengan gagasan untuk merancang dan membuat sistem pengamanan rumah dan pengendali lampu menggunakan fasilitas web antarmuka untuk memperbaiki kelemahan pada penelitian yang tersebut diatas. Sehingga kebutuhan pengamanan rumah dan pengendali bisa terpenuhi dengan lebih efektif dan efesien. Berdasarkan permasalahan tersebut maka penulis mengambil judul Sistem manajemen peralatan listrik rumah tangga berbasis mikrokontroler, yang dapat memanajemen lampu dan keamanan pintu menggunakan teknologi mikrokontroler. sistem manajemen peralatan listrik rumah tangga ini akan menanamkan sistem mikrokontroler arduino yang digunakan untuk mengontrol lampu dan pintu, untuk pintu akan digunakan solenoid door lock melalui antarmuka web, pada sistem manajemen ini akan menjadi solusi bagi pemilik rumah untuk membantu dalam memanajemen lampu dan pintu. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan uraian pada latar belakang diatas, maka permasalahan yang akan dikaji dalam penelitian ini dapat dirumuskan sebagai berikut : a. Bagaimana merancang sistem manajemen peralatan listrik rumah tangga yang dapat memanajemen dan membantu pemilik rumah menghidupkan lampu dan membuka pintu? b. Bagaimana menerapkan metode arsitektur three tier pada sistem manajemen peralatan listrik rumah tangga? 1.3 Batasan Masalah Adapun batasan masalah dalam penelitian ini adalah : a. Sistem yang dibangun adalah sistem berbasis web. b. Sistem ini hanya berfokus dalam memanajemen lampu dan pintu. c. Alat yang digunakan pada sistem manajemen ini menggunakan mikrokontroler arduino uno.

12 18 d. Penggunakan pintu hanya menggunakan solenoid door lock. e. User yang mengakses sistem manajemen perangkat listrik hanya 4 user. 1.4 Tujuan Penelitian Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini, adalah dapat merancang sebuah sistem manajemen peralatan listrik rumah tangga berbasis mikrokontroler, membantu pemilik rumah untuk memanajemen pintu dan lampu. 1.5 Manfaat Penelitian Adapun manfaat penelitian yang nantinya di harapkan dari penelitian ini adalah : a. Sistem yang akan dibangun di harapkan dapat membantu pengguna rumah dalam memanajemen lampu dan pintu agar tidak lagi secara manual. b. Membantu para pengguna rumah dalam mengefesienkan waktu dan pengguna rumah tidak lupa dalam mematikan lampu dan menutup pintu. 1.6 Metodelogi Penelitian Metodelogi Pengembangan Sistem Pada bagian ini akan menjelaskan mengenai tahapan-tahapan dalam merancang dan membangun sistem manajemen peralatan listrik rumah tangga berbasis mikrokontroler, Metode pengembangan sistem yang digunakan adalah metode Sistem Development Life Cycle (SDLC) dengan tahapan sistem air terjun (waterfall) Terdiri Dari Perancangan Sistem, Analisis Kebutuhan Sistem, Desain Sintem, Implementasi, Pengujian Sistem dan perwatan sistem, lihat Gambar 1.1.

13 19 Gambar 1.1 Metode Waterfall Perancanaan Sistem Kegiatan yang dilakukan pada tahap ini adalah, sebagai berikut : a. Mendefinisikan Masalah Masalah yang di hadapi dalam memanajemen lampu dan pintu adalah sering sekali pengguna rumah lupa mematikan dan menutup pintu saat bepergian keluar rumah. b. Menentukan Tujuan Sistem Tujuan dari sistem manajemen peralatan listrik rumah tangga ini adalah dapat merancangang sebuah sistem manajemen peralatan listrik rumah tangga dan dapat mengefesiensikan waktu yang ada, serta dapat membuat fitur sistem yang dapat membantu mengontrol akses pintu rumah danakses lampu rumah yang terdapat wadah melalui web antarmuka Analisi Kebutuhan Pada tahap ini di lakukan analisis kebutuhan sistem untuk mengetahui kebutuhan yang harus di miliki oleh sistem dan mencatat kebutuhan yang di perlukan oleh sistem untuk membantu dalam proses pengimplementasian sistem manajemen peralatan listrik rumah tangga adapun komponen-komponen pendukung yang digunakan dalam tahap implementasi yaitu : 1. Relay 2. Solenoid

14 3. Lampu 4. Router board 5. Adaptor 12 volt 6. Arduino uno 7. Ethernet shield Desain Sistem Tahap ini merupakan tahapan mendesain dan merangcang sistem yang akan dibangun sebelum sistem tersebut diimplementasikan. Rancangan yang dilakukan pada tahapan ini yaitu: 1. Mendeskripsikan model perancangan sistem yang digambarkan dengan Flowchart sebagai acuan untuk merancang sistem yang akan dibangun. 2. Perancangan desain sistem berupa tampilan antarmuka sistem Implementasi Sistem Tahap implementasi merupakan tahap pelaksanaan dari desain sistem yang di rancang sebelumnnya, desain sistem ini akan di terjemahkan ke dalam bahasa pemrograman atau bahasa mesin computer. Pada tahap implementasi fungsifungsi yang terdapat pada sistem akan diimplementasikan ke dalam kode program dengan menggunakan mikrokontroler arduino sebagai pengendali dan menanamkan program untuk membuat sistem dan bahasa pemrograman C untuk implementasi program akan di lakukan berdasarkan analisis kebutuhan dan desain sistem yang telah di rancang Evaluasi dan Pengujian Sistem Pada penelitian ini teknik pengujian sistem yang digunakan yaitu dengan cara pengujian black box dan pengujian hasil ringkasan sistem. a. Black Box Testing Black box testing merupakan pengujian dengan berfokus pada output yang di hasilkan dan merespon input yang di pilih dan kondisi eksekusi. Pengujian yang di lakukan untuk mengevaluasi pemenuhan sistem atau komponen dengan kebutuhan fungsional tertentu.kebenaran perangkat lunak yang di uji 20

15 21 hanya dilihat berdasarkan output yang di hasilkan dari data atau kondisi masukan yang di berikan untuk fungsi yang ada tanpa melihat bagaimana proses untuk mendapatkan keluaran tersebut. Dari keluaran yang di hasilkan, kemampuan program dalam memenuhi kebutuhan pemakai dapat di ukur sekaligus dapat di ketahui kesalah-kesalahannya. Teknik pengujian yang di lakukan pada tahap ini bertujuan untuk menguji apakah proses penentuan requirement seudah sesuai dengan kebutuhan. Tahap pengujian ini menggunakan Black Box Testing. Black Box Testing yaitu metode ini digunakan untuk mengetahui apakah perangkat lunak berfungsi dengan benar.pengujian Black Box merupakan metode perancangan data uji yang di dsarkan pada spesifikasi perangkat lunak. Data uji di bangkitkan, dieksekusi pada perangkat lunak dan kemudia keluaran dari perangkat lunak dicek apakah telah sesuai dengan di harapkan pada Sistem Manajemen Peralatan Listrik Rumah Tangga Berbasis Mikrokontroler, pengujian Black Box berusaha menemukan kesalahan dalam kategori sebagai berikut : a. Fungsi-fungsi yang tidak benar atau hilang. b. Kesalahan antarmuka. c. Kesalahan dalam struktur data atau akses database eksternal. d. Kesalahan lahan kinerja. e. Inisialisasi dan kesalahan terminasi b. Testing Akurasi Pada pengujian testing akurasi akan di uji tingkat keakuratan dalam memanajemen lampu dan pintu yang telah di tentukan melalui antarmuka web.