IMPLEMENTASI TEKNOLOGI BLUETOOTH SEBAGAI SISTEM PENGENDALI PERALATAN LISTRIK MENGGUNAKAN HANDPHONE ANDROID DAN MIKROKONTROLLER ATMEGA 8 LAPORAN TUGAS AKHIR Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menyelesaikan Pendidikan Program Diploma 3 Oleh : EDIYANTO PERANGIN-ANGIN SOLIHIN NIM : 1005061009 NIM : 1005061044 PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI MEDAN 2013
ABSTRAK Teknologi tepat guna sangat dibutuhkan setiap orang untuk memepermudah pelakasanaan suatu aktivitas atau kegiatan. Teknologi yang dimaksud merupakan modifikasi dari teknologi sebelumnya sehingga tercipta konsep sistem yang lebih efektif dan efisien baik dari segi waktu dan biaya.salah satunya adalah kemudhan pengendalian peralatan listrik baik AC maupun DC Pada Tugas akhir dibahas tentang pengimplementasian teknologi Bluetooth sebagai sistem pengendalinya,, dengan menggunakan handphone android dan mikrokontroller Atmega 8. Baik memanfaatkan teknologi pada hanphone android dan Bluetooth, teknologi keduanya dapat meciptakan sebuah alat dengan sistem dapat bekerja secara efisien dan mempermudah dalam hal mengendalikan peralatan listrik. Handphone android akan digunakan sebagai sentral pengendali (Tx) dengan penekanan tombol instruksi pada aplikasi Blueterm sebagai interface ke sistem mikrokontroller. Dengan banyak benda di sekitar alat ternyata juga mempengaruhi kinerja komunikasi Bluetooth diperoleh jarak jangkauan maksimal agar dapat terhubung koneksi sekitar 9 meter.pengujian dilakukan dengan mengirimkan perintah melalui komunikasi Bluetooth untuk mengendalikan peralatan listrik yang diinginkan baik peralatan DC maupun AC pada indoor dengan jarak 5 meter. Kata Kunci : Bluetooth,Android,Mikrokontroller
KATA PENGANTAR Segala puji dan syukur penulis haturkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini dengan baik dan tepat waktu. Laporan Tugas Akhir ini dibuat dengan maksud dan tujuan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Program Studi Teknik Telekomunikasi Jurusan Teknik Elektro Diploma 3 di Politeknik Negeri Medan. Adapun Laporan Tugas Akhir ini berdasarkan dari perancangan sebuah proyek elektronika telekomunikasi yang berjudul IMLEMENTASI TEKNOLOGI BLUETOOTH SEBAGAI SISTEM PENGENDALI PERALATAN LISTRIK MENGGUNAKAN HANDPHONE ANDROID DAN MIKROKONTROLLER ATMEGA 8. Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, penulis banyak menemui masalah ataupun kendala dalam pengerjaan proyek maupun penyusunan laporan. Namun berkat bantuan dan konsultasi dari berbagai pihak laporan ini dapat diselesaikan. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan laporan ini, antara lain : 1. Ir. M. Syahruddin, ST,MT, Direktur Politeknik Negeri Medan; 2. Ir. Rina Anugrahwaty,MT, Ketua Jurusan Teknik Elektro; 3. Ir. Suhaili Alifuddin, M.Eng., Kepala Program Studi Teknik Telekomunikasi;
4. Wiwinta Sutrisno, ST.MT, Kepala Laboraturium Teknik Telekomunikasi; 5. M. Rusdi. ST, MT sebagai Dosen Wali Kelas TK-6A; 6. Zakaria Sembiring, ST, MSc selaku Dosen pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu, tenaga dan pikiran dalam pembuatan laporan Tugas Akhir ini. 7. Seluruh dosen dan pegawai Politeknik Negeri Medan. 8. Teristimewa untuk kedua orang tua tercinta yang telah smencurahkan cinta dan kasih sayangnya kepada kami, serta dukungan secara moril maupun materil. 9. Teman-teman seperjuangan TK-6A, TK-6B, TK-6C dan TK-6D, khususnya TK-6A yang tidak dapat disebutkan namanya satu persatu yang telah banyak mendukung dalam pembuatan Laporan Tugas Akhir Ini. Dalam penyelesaian Tugas Akhir ini penulis menyadari sepenuhnya keterbatasan kemampuan penulis, dengan demikian masih terdapat kekurangan dan kesalahan dalam penyajian maupun dalam penulisan Tugas Akhir ini. Untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun demi kesempurnaan Tugas Akhir ini.
Semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkan dan dapat menambah wawasan, ilmu pengetahuan serta memberi informasi yang berguna bagi pembaca. Medan, September 2013 Hormat kami, Penulis I Penulis II Ediyanto Perangin-angin Solihin ( 1005061009 ) ( 1005061044 )
DAFTAR ISI LEMBAR SAMPUL LEMBAR PERSETUJUAN LEMBAR PENGESAHAN LEMBAR PERSEMBAHAN ABSTRAK... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... DAFTAR LAMPIRAN... i ii v viii ix x BAB 1 PENDAHULUAN... 1 1.1. LatarBelakang... 1 1.2. RumusanMasalah... 3 1.3. TujuanPenulisan... 3 1.4. BatasanMasalah... 4 1.5. ManfaatdanKonstribusi... 4 1.6. MetodePenelitian... 5 1.7. SistematikaPenulisan... 6 BAB 2 DASAR TEORI... 7 2.1. PerangkatKeras (hardware)... 7 2.1.1 Mikrokontroller ATMEGA 8... 7 2.1.1.1 Konfigaurasi Pin Atmega 8... 9
2.1.1.2 Memori AVR Atmega 8... 15 2.1.1.3 Timer/Counter 0... 16 2.1.1.4 Komunikasi Serial padaatmega 8... 17 2.1.1.5 Starduino Board... 18 2.1.2 Handphone Samsung Galaxy Ace GT S5830... 19 2.1.3 Bluetooth... 21 2.1.3.1 BTSM (Bluetooth Slave Module)... 22 2.1.4 ULN 2803A... 24 2.1.5 Regulator 7805... 26 2.1.6 Osilator Kristal... 28 2.1.7 Relay... 29 2.2. PerangkatLunak (software) Pendukung... 30 2.2.1Blueterm... 30 2.2.2 AVR Studio dan Win AVR GCC... 31 BAB 3 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM... 31 3.1. PerancanganBlok Diagram... 31 3.2. PerancanganSkematikRangkaian(hardware)... 33 3.2.1Rangkaian BTSM (Bluetooth Slave Module)... 33 3.2.2 RangkaianSistemMikrokontroller ATMEGA 8... 35 3.2.3 Driver Relay... 36 3.3. Cara KerjaRangkaianKeseluruhan... 39
BAB 4 PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM... 41 4.1. PengujianJarakTransmisi... 41 4.2. PengujianListing Program... 44 4.3. Analisa Program... 45 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN... 51 5.1 Kesimpulan... 51 5.2 Saran... 52 DAFTAR PUSTAKA... 53 LAMPIRAN... 59
DAFTAR GAMBAR 2.1. Konfigurasi Pin Atmega 8... 9 2.2. Blok diagram Atmega 8... 12 2.3. Konfigurasi Pin BTSM HC-06 Linvior... 23 2.4. Blok Diagram IC ULN 2803... 24 2.5. RangkaianOsilator... 29 3.1. Blok Diagram Rangkaian... 32 3.2. Rangkaian BTSM HC-06 Linvior... 35 3.3. SistemMikrokontrollerAtmega 8... 37 3.4. Rangkaian Driver Relay... 39 3.5. Skematik DiagramULN 2803... 40 3.6. Diagram AlirAplikasiHandphone Android... 41 3.7. Diagram AlirMikrokontrollerAtmega 8... 43 3.8. RangkaianKeseluruhan... 44
DAFTAR TABEL 2.1. Konfigurasi Pin BTSM HC-06 Linvior... 23 2.2. Karakteristik IC 78xx... 27 3.1.1 InstruksiTombolPerintahpada Android... 45 4.1. Pengujianjaraktransmisipadaruangbebas... 47 4.2. Pengujianjaraktransmisidenganbanyakalatdisekitarbenda... 48 4.3. Pengujian Listing Program... 49
DAFTAR LAMPIRAN 1. Starduino Board... 59 2. Handphone Android Samsung GT S8530... 60
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Salah satu perkembangan teknologi handphone saat ini adalah smartphone, handphone ini sangat digemari setiap orang karena fitur dan aplikasi di dalamnya yang sangat canggih. Terutama pada handphone android, bila dibandingkan dengan handphone biasa handphone android telah memiliki sistem operasi tersendiri berbasis linux. Selain memiliki sistem operasi layaknya sebuah komputer handphone android juga memiliki kelebihan di bidang aplikasi yang banyak tersedia secara gratis dan berbayar dengan tampilan yang jauh lebih menarik baik dari segi kualitas gambar maupun suara. Satu hal lagi yang menjadi perbedaan adalah konektivitas internet, di handphone android memiliki kecepatan akses internet yang lebih stabil dan mumpuni. Pada handphone android masalah konektivitas juga sudah terintegrasi dengan teknologi bluetooth. Teknologi bluetooth merupakan teknologi komunikasi wireless (tanpa kabel) yang beroperasi pada frekuensi 2,4 GHz yang menyediakan layanan komunikasi data dan suara secara realtime dengan jarak jangkauan layanan yang terbatas. Akan tetapi bila dibandingkan dengan teknologi komunikasi lainnya bluetooth memilki kelebihan yakni dengan biaya relatif rendah, konsumsi daya yang rendah dan mudah dalam pengoperasiannya.
Memanfaatkan teknologi yakni pada handphone android dan teknologi komunikasi bluetooth dapat digunakan untuk menghemat waktu dan tenaga si pengguna dalam penggunaan peralatan listrik pada suatu tempat yang ruang lingkupnya cukup luas. Hal ini tentu saja sangat menyulitkan, apalagi jarak yang di tempuh untuk pindah dari satu tempat pengendali peralatan listrik ke tempat penendali peralatan listrik lainnya secara terus menerus. Hal inilah yang melatar belakangi pembuatan Implementasi Teknologi Bluetooth Sebagai Sistem Pengendali Peralatan Listrik Menggunakan Handphone Android dan Mikrokontroller ATMEGA 8 dengan tujuan untuk mempermudah pengguna untuk mengontrol peralatan-peralatan listrik kapanpun di inginkan. 1.2 Rumusan Masalah Sehubungan dengan latar belakang tersebut di atas maka muncul permasalahan sebagai berikut:
1.2.1 Bagaimana merancang dan mengimplemetasikan teknologi bluetooth sebagai sebuah sistem pengendali peralatan listrik menggunakan Handphone Android dan Mikrokontroller ATMEGA 8? 1.2.2 Bagaimana mengoperasikan sistem yang telah diimplementasikan menjadi suatu sistem pengendali peralatan listrik menggunakan Handphone Android dan Mikrokontroller ATMEGA 8? 1.3 Tujuan Penulisan 1.3.1 Tujuan dari penulisan laporan tugas akhir ini adalah untuk membahas tentang perancangan dan sistem pengendali tentang alat yang dapat memanfaatkan smartphone sebagai pengendali peralatan listrik. 1.3.2 Penulisan Tugas Akhir ini merupakan salah satu aplikasi dari ilmu pengetahuan terutama studi interface microprocessor yang telah diperoleh penulis selama duduk dibangku kuliah. 1.4 Batasan Masalah Adapun yang menjadi pembahasan tugas akhir ini adalah sebagai berikut; 1.4.1 Prinsip kerja dari sistem keseluruhan dalam mengendalikan peralatan listrik.. 1.4.2 Dalam sistem ini pemograman mikrokontroller menggunakan delay 1 detik dengan kesesuaian efektivitas kerjadari sistem
1.4.3 Bagaimana pengujian dan analisa data hasil dari sistem pengendali. 1.5 Manfaat dan Konstribusi 1.5.1 Sebagai media pembelajaran dan pengaplikasian dari ilmu pengetahuan yang telah diperoleh selama duduk dibangku perkuliahan. 1.5.2 Dapat digunakan sebagai modul pembelajaran teknologi komunikasi bluetooth bagi mahasiswa khususnya di Laboratorium Telekomunikasi. 1.5.3 Merupakan salah satu solusi untuk memudahkan mengendalikan peralatan listrik di Laboratorium Telekomunikasi 1.5.4 Sebagai alternatif baik instansi maupun masyrakat umum dalam menegendalikan peralatan listrik. 1.5.5 Penulisan laporan ini dapat menjadi bahan bacaan bagi yang membutuhkan informasi dan pengembangan lebih lanjut dari tugas akhir ini. 1.6 Metode Penelitian berikut: Metode penelitian yang dilakukan dalam tugas akhir ini adalah sebagai
1.6.1 Studi literatur (kepustakaan) mengumpulkan informasi, mencari buku-buku pendukung serta mempelajari hal-hal yang berhubungan dengan topik pembahasan Laporan Tugas Akhir. 1.6.2 Melakukan konsultasi dengan Dosen Pembimbing Tugas Akhir. 1.6.3 Memilih dan mempelajari karakteristik komponen yang digunakan. 1.6.4 Melakukan perancangan dan pembuatan secara keseluruhan agar sistem dapat bekerja dengan baik dan diperoleh hasil yang diinginkan. 1.6.5 Melakukan percobaan dan pengujian rangkaian tiap-tiap blok diagram rangkaian dan keseluruhan diagram rangkaian dari sistem kendali. 1.6.6 Menyusun penulisan tugas akhir membahas proses perancangan keseluruhan sistem dan data hasil pengujian hingga selesai. 1.7 Sistematika Penulisan Adapun sistematika pembahasan dalam penulisan laporan tugas akhir ini adalah sebagai berikut : BAB 1 PENDAHULUAN Bab ini berisi tentang latar belakang, perumusan masalah, tujuan, manfaat dan konstribusi, batasan masalah, metode penelitian dan sistematika penulisan.
BAB 2 DASAR TEORI Bab ini berisi tentang teori dasar yang digunakan sebagai bahan acuan dalam perancangan untuk proyek tugas akhir, serta komponen yang perlu diketahui untuk mempermudah dalam memahami sistem kerja alat ini. BAB 3 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM Menguraikan tentang perencanaan sistem kendali secara keseluruhan. BAB 4 PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM Berisi tentang pengujian dan analisa sistem antara lain pengukuran jarak kinerja komunikasi dan pengujian listing program. BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi tentang kesimpulan secara keseluruhan dari sistem yang telah direalisasikan dan saran agar sistem ini dapat dikembangkan menjadi lebih baik.