ALAT PENGONTROL LAMPU MENGGUNAKAN REMOTE TV UNIVERSAL Adi Wahyudianto, Iswanto, Anna Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta Jalan Lingkar Selatan, Kasihan Bantul DIY 55183 email: anas_ayut@yahoo.com, iswanto_dosen@yahoo.com ABSTRAK Perkembangan teknologi dan gaya hidup saat ini menunjukan semakin pentingnya kepraktisan dan efisiensi menyebabkan kebutuhan untuk mengontrol berbagai beban listrik tidak hanya dilakukan dengan mengharuskan di dekat piranti listrik tersebut dan menekan tombol saklar on/off tetapi bisa juga dilakukan dari jarak jauh (remote control). Ada bebagai macam cara untuk mengontrol beban listrik. Pengontrolan beban listrik yang banyak di jumpai yaitu dengan menekan tombol saklar on/off. Seiring perkembangan zaman hal itu berkembang sebagai alternative dalam pengontrolan beban listrik yaitu antara lain dengan cara menyentuh sebuah sensor untuk mengontrol on/off beban listrik, kemudian ada lagi pengontrolan beban listrik dengan cara mengeluarkan bunyi siulan atau bunyi tepuk tangan ke sebuah sensor untuk mengontrol on/off beban listrik. Dengan latar belakang di atas, maka saya ingin membuat sebuah rangkaian elektronik yang mampu dapat mengontrol lampu menggunakan remote TV universal dengan media infra merah. Syarat yang harus ada untuk membangun aplikasi ini adalah sebuah remote TV universal, penerima infra merah, mikrokontroler ATMega 328, dan beberapa perangkat lainnya. Kata Kunci : remote TV, inframerah, mikrokontroler. PENDAHULUAN Perkembangan teknologi dan gaya hidup saat ini menunjukan semakin pentingnya kepraktisan dan efisiensi menyebabkan kebutuhan untuk mengontrol berbagai beban listrik tidak hanya dilakukan dengan mengharuskan di dekat piranti listrik tersebut dan menekan tombol saklar on/off tetapi bisa juga dilakukan dari jarak jauh (remote control). Ada bebagai macam cara untuk mengontrol beban listrik. Pengontrolan beban listrik yang banyak di jumpai yaitu dengan menekan tombol saklar on/off. Seiring perkembangan zaman hal itu berkembang sebagai alternative dalam pengontrolan beban listrik yaitu antara lain dengan cara menyentuh sebuah sensor untuk mengontrol on/off beban listrik, kemudian ada lagi pengontrolan beban listrik dengan cara mengeluarkan bunyi siulan atau bunyi tepuk tangan ke sebuah sensor untuk mengontrol on/off beban listrik. Dengan aplikasi ini penulis diharapkan dapat mengontrol lampu menggunakan remote TV universal dengan media infra merah. Syarat yang harus ada untuk membangun aplikasi ini adalah sebuah remote TV universal, penerima infra merah, mikrokontroler ATMega 328, dan beberapa perangkat lainnya. Melalui aplikasi ini penulis dapat mengaktifkan atau menon-aktifkan lampulampu pada rumah dalam satu ruangan saja. TUJUAN Tujuan penulis dalam tugas akhir ini yang ingin dicapai adalah untuk lebih mengoptimalkan fungsi dan pentingnya kepraktisan serta efisiensi dari remote control TV tersebut, maka dalam tugas akhir ini dibuat sistem pengontrol yang menggunakan remote control TV universal sebagai pengendalinya.. METODOLOGI PENELITIAN Analisis Kebutuhan Sesuai penyelesaian masalah yang akan dilakukan, kebutuhan pokok yang harus ada pada alat pengontrol lampu menggunakan remote TV universal adalah : Sistem yang ada pada alat pengontrol lampu menggunakan remote TV universal terintegrasi dengan TSOP 1738 IR reciver dengan tujuan agar dapat mengubah energi cahaya infrared menjadi pulsa-pulsa sinyal listrik dan jika sinyal infrared yang diterimaintensitasnya lemah, maka receiver infrared tersebut mempunyai pengumpul cahaya (light collector) yang cukup baik. Arduino Uno yang digunakan pada skripsi ini mempunyai kelebihan Tidak perlu perangkat chip programmer karena di dalamnya sudah ada bootloader yang akan menangani upload program dari komputer. Sudah memiliki sarana komunikasi USB, sehingga pengguna Laptop yang tidak memiliki port serial/rs323 bisa menggunakan nya. Bahasa pemrograman relatif mudah karena software Arduino dilengkapi dengan kumpulan library yang cukup lengkap. Memiliki modul siap pakai (shield) yang bisa ditancapkan pada board Arduino. SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NASIONAL, 14 Desember 2013 E 112
Misalnya shield GPS, Ethernet, SD Card, dll. Rangkaian driver relay Driver relay ini digunakan untuk memutus dan menghubungkan supply ke lampu apabila dideteksi adanya kelebihan tegangan pada lampu tersebut. Rangkaian driver ini dirancang sesuai program mikrokontroller, dimana terdapat sinyal kontrol dari mikrokontroller. Bila sinyal ini berlogika tinggi (1) lampu atau beban listrik yang dikontrol akan terhubung dengan Line AC, dan apabila sinyal dari mikrokontroller berlogika (0) Peralatan Rumah Tangga yang dikontrol terputus dengan saluran Line AC. Spesifikasi Secara umum alat pengontrol lampu menggunakan remote TV universal ini mempunyai spesifikasi sebagai berikut : Apabila tombol remote TV universal ditekan dan terbaca oleh TSOP 1738 IR receiver maka reader akan mengeluarkan output reader yang merupakan input pada mikrokontroler ATMega328. Input data dari TSOP 1738 Reader akan dibaca, disimpan, dan dibandingkan. Output dari mikrokontroler dihubungkan pada transistor yang digunakan sebagai saklar dan terhubung dengan relay untuk mengganti peran saklar manual. Dan secara otomatis lampu akan menyala ataupun mati. Sebelum membuat alat, langkah awal yang dilakukan adalah merencanakan sistem yang akan diterapkan. Hal ini dilakukan agar alat yang kita buat nantinya benar-benar merupakan suatu sistem sesuai dengan sistem kontrol yang mempunyai hasil yang diinginkan. Bab ini membahas pembuatan alat pengontrol lampu dengan Remote TV universal. Pembuatan alat disini dibagi dalam beberapa blok perangkat yang mempunyai fungsi sendiri-sendiri. Pembuatan sistem meliputi pembuatan perangkat keras dan perangkat lunak. Berikut gambar blok diagram sistem pengontrol lampu menggunakan remote TV universal. TV yang digunakan. Dari scan kode ini nantinya akan digunakan untuk mengaktifkan ataupun mematikan peralatan listrik yang ada di ruang utama rumah. Mikrokontroller ATMega328 sebagai pengolah data dari keseluruhan sistem. Mikrokontroller ini mempunyai internal ROM 4 kbyte sehingga tidak memerlukan memory program external, mempunyai 14 port I/O 8bit dan bekerja dengan tegangan catu single suply 5 volt. Rangkaian driver relay sebagai penggerak dari peralatan listrik agar dapat dikontrol oleh mikrokontroller. Lampu 1, lampu 2, lampu 3 dan seterusnya digunakan sebagai beban yang akan dikontrol oleh remote. Remote TV universal yang digunakan adalah remote yang ada di rumah atau yang remote TV universal yang dijual dipasaran sehingga dapat lebih dioptimalkan dalam penggunaannya. Verifikasi Setelah semua jelas pada spesifikasi dan desain alat yang akan dirancang, kemudian dilakukan pembuatan dan perakitan masing-masing komponen atau alat yang dibutuhkan. Untuk mengetahui apakah masing-masing blok sudah dapat berfungsi dengan baik perlu dilakukan verifikasi. Dengan demikian bila ada kesalahan atau kekurangan dapat diperbaiki terlebih dahulu sebelum dirangkai dengan blok yang lain. Prototyping Pembangunan sistem meliputi perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software). Berbagai kesalahan dapat ditemui dalam tahap ini. Sehingga perlu dilakukan evaluasi terhadap perangkat yang sedang dibangun dan secepatnya melakukakan koreksi. Dalam tahap prototyping ini yang pertama dilakukan adalah merancang tata letak komponen yang digunakan pada rangkaian alat secara keseluruhan. Software Proteus 7 Profesional dipilih untuk digunakan mendesain dari skema yang akan digunakan. Gambar 3.3 dan Gambar 3.4 skema rangkaian digambarkan tidak dengan wiring diagram secara satu persatu namun menggunakan net alias yang akan memperlihatkan langsung hubungan antar komponen hanya dengan simbol atau tulisan tertentu. Penjelasan dari masing-masing blok adalah sebagai berikut: Infra Red Module Receiver, berfungsi untuk menerima kode-kode scan tombol dari remote SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NASIONAL, 14 Desember 2013 E 113
Setelah semua bagian diuji, langkah berikutnya adalah pengujian sistem secara keseluruhan. Gambar 3.3 Skema Miniatur Delapan Ruangan Pengujian Miniatur Delapan Ruangan Tujuan Untuk mengetahui skema instalasi lampulampu pada pengaplikasiannya di delapan ruangan. Alat dan bahan yang digunakan 1. Dimensi keseluruhan miniatur : lebar 60 cm, panjang 80 cm. 2. Miniatur delapan ruangan terbuat dari karton dengan ketebalan 3 mm. 3. Terdapat sembilan lampu AC, delapan saklar, dan kabel-kabel. Gambar. Miniatur delapan ruangan Gambar 3.4. Skema rangkaian keseluruhan Validasi Pada tahap ini dilakukan pengujian secara menyeluruh terhadap alat. Validasi meliputi pengujian fungsional dan pengujian ketahanan alat. Apabila ditemukan kesalahan dalam validasi ini dapat dilakukan koreksi sepanjang tidak mengubah kerangka dan fungsi dasar alat. HASIL UJI COBA SISTEM Pengujian dan Analisa Hasil Pengujian Pengujian dan analisa hasil pengujian berfungsi untuk mengetahui kinerja dari suatu sistem yang telah dirancang, apakah sesuai dengan spesifikasi atau tidak. Pengujian alat meliputi pengujian perangkat keras dan perangkat lunak. Agar mempermudah dalam menganalisa hasil perancangan dan pengujian, maka pengujian dan analisa hasil pengujian dilakukan perbagian. Berikut ini bagian bagiannya : 1. Pengujian miniatur delapan ruangan 2. Pengujian TSOP 1738 IR Receiver. 3. Rangkaian driver relay pemutus dan penghubung lampu atau beban listrik. Prosedur pengujian 1. Instalasi lampu pada miniatur delapan ruangan dirangkai secara paralel dengan port yang akan dihubungkan dengan relay. 2. Suber tegangan 220 volt AC. 3. Tekan saklar satu persatu 4. Mengamati tegangan keluaran pada lampu yang terpasang. Hasil pengujian Hasil pengujian miniatur delapan ruangan ditunjukkan dalam Tabel 4.1. berikut ini : Tabel 4.1. Hasil pengujian miniatur delapan ruangan Saklar Masukan logika Vout pada beban pada saklar (lampu) 1 LOW (0) 0 Volt AC 2 HIGH (1) 220 Volt AC 3 LOW (0) 0 Volt AC 4 HIGH (1) 220 Volt AC 5 LOW (0) 0 Volt AC 6 HIGH (1) 220 Volt AC 7 LOW (0) 0 Volt AC 8 HIGH (1) 220 Volt AC Analisis hasil pengujian Berdasarkan hasil pengujian di atas, terlihat bahwa tegangan keluaran pada beban (lampu) berfungsi sesuai apa yang SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NASIONAL, 14 Desember 2013 E 114
direncanakan. Ketika saklar 1 diberi tegangan LOW (0), maka tegangan keluaran pada beban (lampu) akan bernilai 0, sedangkan saklar 2 ketika diberi tegangan HIGH (1), maka tegangan keluaran pada beban (lampu) akan bernilai 220 Volt AC. Pengujian TSOP 1738 IR Receiver. Tujuan Untuk mengetahui apakah detektor infra merah tersebut dapat mendeteksi sinyal remote kontrol televisi universal. Peralatan yang digunakan 1. Remote kontrol TV universal merek Chunghop RM-109E.. 2. TSOP 1738 IR Receiver. 3. Oscilloscope. 4. Catu daya 5 volt. Prosedur pengujian 1. Memberikan catu daya 5 volt pada komponen TSOP 1738 IR Receiver. 2. Menekan salah satu tombol remote kontrol dan diarahkan ke penerima infrared dengan jarak 1 cm dan sudut 0 o. 3. Mengamati keluaran oscilloscope. 4. Mengubah jarak remote kontrol dari TSOP 1738 IR Receiver dengan sudut 0 o. 5. Mengamati keluaran oscilloscope. 6. Mengubah sudut remote kontrol dengan TSOP 1738 IR Receiver. 7. Mengamati keluaran oscilloscope. Hasil pengujian Hasil pengujian TSOP 1738 IR Receiver ditunjukkan dalam Tabel 4.2. berikut ini : Tabel 4.2. Hasil Pengujian TSOP 1738 IR Receiver Jarak Sudut Keluaran Logic ( o ) Probe 1 cm 0 Pulsa 1 m 0 Pulsa 2 m 0 Pulsa 4 m 0 Pulsa 4 m 10 Pulsa 3,8 m 20 Pulsa 2,7 m 40 Pulsa 1,6 m 45 Pulsa 0,5 m 60 Pul[sa Analisis hasil pengujian Berdasarkan hasil pengujian di atas, terlihat bahwa penerima infrared tersebut mampu menerima sinyal remote kontrol maksimal 4 meter untuk sudut 0 o, dan jarak 0,5 meter untuk sudut 60 o. Dibawah ini gambar sinyal IR, Output TSOP 1738, dan sinyal yang dibaca oleh mikrokontroler. Gambar 4.7 Sinyal IR, Output TSOP, dan sinyal yang dibaca mikrokontroler Pengujian Rangkaian Relay Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui apakah relay tersebut berfungsi dengan baik dan sesuai dengan yang telah di rencanakan dan dapat dilihat pada gambar berikut : Gambar. Pengujian rangkaian relay Hasil pengujian Hasil pengujian rangkaian relay ditunjukkan dalam Tabel 4.3. berikut ini : Tabel 4.3. Hasil Pengujian Rangkaian Relay Nomor Masukan V out pada Logika pada Beban Driver Relay 1 LOW (0) 0 Volt AC 2 HIGH (1) 220 Volt AC KESIMPULAN Setelah dilakukan pengujian hasil perancangan alat pemanfaatan remote kontrol televisi sebagai pengontrol peralatan rumah tangga, dapat diambil beberapa kesimpulan: SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NASIONAL, 14 Desember 2013 E 115
Detektor infra merah atau komponen TSOP 1738 IR receiver dapat mendeteksi sinyal remote kontrol televisi pada jarak lebih kurang 4 meter dengan sudut lebih kurang 60 o dari detektor infra merah. Perancangan sensor proximity ini menggunakan infra red sebagai pemancar dan photodioda sebagai penerima, karena tidak terpengaruh dengan kondisi cahaya yang ada pada area tertentu, dan menggunakan transisitor sebagai solenoid valve untuk mengaktifkan relay. Ada sepuluh tombol remote TV universal yang digunakan sebagai fungsi mematikan dan menghidupkan peralatan, yaitu tombol power, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, dan 9, yang masing-masing fungsinya untuk mematikan dan menghidupkan lampu atau beban listrik. DAFTAR PUSTAKA Ambar Tri Utomo, Ramadani Syahputra S.T, M.T, Iswanto S.T, M.Eng. 2011. Implementasi Mikrokontroller Sebagai Pengukur Suhu Delapan Ruangan. Jurnal Teknologi Akprind. Vol. 4 no.2. Yogyakarta. Anna Nur Nazilah Chamim, Iswanto, 2011, Implementasi Mikrokontroler Untuk Pengendalian Lampu Dengan Sms. Prosending Retii 6. STTNAS. Yogyakarta Dana Bagus Prasetya, Iswanto, Rif an Tsaqif As Sadad. 2010. Implementasi Mikrokontroler Sebagai Pengendali Kapasitor Untuk Perbaikan Faktor Daya Otomatis pada Jaringan Listrik, Jurnal Ilmiah Semesta Teknika. Vol. 13, No. 2, 181-192 Iswanto, 2008, Design dan Implementasi Sistem Embedded Mikrokontroller ATMEGA8535 dengan Bahasa Basic, Penerbit Gava Media, Yogyakarta. Iswanto, 2009, Belajar Sendiri Mikrokontroller At90s2313 Dengan Basic Compiler, Penerbit Andi Ofset, Yogyakarta. Syaiful Bahry Djuma. 2011. Detektor drop tegangan pada instalasi sederhana. Skripsi Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta. SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NASIONAL, 14 Desember 2013 E 116