BAB III PERANCANGAN SISTEM KENDALI EXHAUST FAN MENGGUNAKAN BLUETOOTH 3.1 Flowchart Kendali Exhaust Fan dengan Bluetooth Pada perancangan ini, dibutuhkan kerangka awal sistem yang dibutuhkan sebagai landasan dasar agar rancang bangun yang dibuat dapat bekerja sesuai dengan yang diharapkan. Berikut flowchart yang digunakan pada rancang bangun sistem kendali Exhaust Fan menggunakan Bluetooth. Pada gambar 2.24 flowchart dibawah menjelaskan bahwa, Exhaust Fan yang dikendalikan melalui Bluetooth, pertama memulai bahasa pemrograman sebagai input atau perintah awal sebagai inisialisasi pengendalian perangkat Bluetooth. Setelah Bahasa pemrograman tersebut sudah disiapkan, selanjutnya perintah tersebut akan mengaktifkan Bluetooth. Jika input awal belum mampu mengaktifkan Bluetooth, maka terjadi kesalahan pada input awal dan harus kembali ke input awal yang diubah agar dapat mengaktifkan Bluetooth. Setelah koneksi Bluetooth aktif, maka selanjutnya ada perintah untuk mengaktifkan exhaust fan yang perintahnya diberikan dari data pada handphone dengan kecepatan high dan low. Jika exhaust fan belum aktif setelah dieksekusi perintah dari handphone, maka perintah dari handphone untuk mengaktifkan exhaust fan harus diubah sampai exhaust fan tersebut aktif. Setelah exhaust fan aktif, maka ada perintah kembali dari handphone untuk menonaktifkan exhaust fan sehingga dalam kondisi off. 22
Gambar 3.1 Flowchart Perancangan Kendali Exhaust Fan menggunakan Bluetooth 23
3.2 Rangakaian Kendali Exhaust Fan dengan Bluetooth Dalam rancang bangun yang dibuat ini, membutuhkan beberapa perangkat utama maupun pendukung yang digunakan dengan bentuk rangkaian sesuai dengan masing-masing perangkat yang digunakan, seperti yang dijelaskan pada gambar berikut. 3.2.1 Skema Rangkaian Skema rangkaian berikut meliputi beberapa rangkaian yang mewakili perangkat yang ada. Dalam gambar di bawah ini, adalah gambar rangkaian : Power Supply Tegangan awal yang diberikan sebesar 220V AC, tegangan tersebut masuk kedalam trafo stepdown dan tegangan pada trafo tersebut diubah menjadi 12V AC. Mekanisme kerja pada gambar rangkaian 3.5 adalah sebagai berikut : 1. Step down trafo dari tegangan awal 220 VAC yang bersumber dari listrik PLN diubah ke 12 VAC. 2. Selanjutnya melewati 4 buah diode silikon penyearah yang masing-masing bernilai 1A untuk merubah tegangan AC ke DC (12 VAC ke 12 VDC). 3. Selanjutnya melewati satu buah kapasitor dengan nilai 1000μF yang berfungsi sebagai filter untuk menyaring tegangan DC, supaya hasil tegangan DC mendekati murni. Semakin besar nilai pada kapasitor, maka semakin baik ripple tegangan yang dihasilkan. 4. Kotak L7805 merupakan letak regulator, yang berfungsi untuk menurunkan tegangan ke 5 Volt. Regulator merubah tegangan input dengan nilai >5V menjadi keluaran dengan nilai 5V. Apabila nilai tegangan input <5V, maka niali keluaran yang dihasilkan adalah 5V. Dengan demikian, nilai output yang dihasilkan jika inputnya <5V akan mengikuti nilai input tersebut. Misal :Nilai tegangan input 4V, maka nilai tegangan outputnya juga 4V. (Reguator pada alat yang digunakan terdapat pada Arduino, bukan pada power supply). 5. Resistor 1 KΩ berfungsi sebagai hambatan utuk indikator tegangan on/off pada LED yang digunakan. Nilai LED itu sendiri adalah 1.5 KΩ. 24
Gambar 3.2 Skema Rangkaian Power Supply Arduino Uno, Pada Arduino Uno, port yang digunakan untuk sistem kendali Bluetooth adalah sebagai berikut : 1. Pin 6, 7, 10, 11, GND (Pada digital PWM). +5V, GND 1 dan GND 2 (pada power). 2. Pada input menggunakan power di pin 5V dan Ground di pin Ground 1 dan Ground 2 yang saling dihubungkan. 3. Pada output menggunakan pin 10 dan 11 yang dihubungkan ke perangkat Bluetooth, yang mana pin 10 dan 11 tersebut merupakan input yang diberikan dari Arduino menuju perangkat Bluetooth (di pin 2 dan pin 3). Lalu di pin 6 dan 7 dihubungkan menuju driver exhaust fan (L293D) input di pin 2 IN1 serta pin 7 IN2 pada exhaust fan. Serta pin GND untuk Ground pada Arduino. 25
Gambar 3.3 Skema Rangkaian Arduino Uno Driver Exhaust Fan DC L293D Pada Driver Exhaust Fan L293D, terdapat 4 buah kapasitor yang masing-masing bernilai 10 μf, walaupun bukan merupakan komponen yang wajib digunakan, namun kapasitor pada driver Exhaust Fan L293D berfungsi untuk menghasilkan hasil yang linier. Resistor bernilai 1 KΩ juga digunakan sebagai hambatan untuk LED agar tidak mati dan sebagai lampu indikator, nilai hambatan yang dibutuhkan pada LED adalah 1.5 KΩ. Semakin besar hambatan, maka nyala lampu LED semakin redup. Sebaliknya, semakin kecil hambatan maka semakin terang nyala lampu LED. Satu buah dioda bernilai 1A yang berfungsi sebagai pengaman. 26
Gambar 3.4 Skema Rangkaian Driver Exhaust Fan L293 Pin yang digunakan pada perangkat driver exhaust fan L293D adalah : 1. Pin 2 IN1, 7 IN2, 1 EN1, 9 EN2, Pin 4, 5, 12, 13 (GND), 16 VCC, 8 VC, 3 OUT1 dan 6 OUT2. 2. Pada input menggunakan pin 2 IN1 dan pin 7 IN2 yang menghubungkan Arduino (di pin 6 dan 7) ke driver exhaust fan L293D. Pin 1 EN1 dan 9 EN2 yang keduanya dihubungkan pada power sebesar +5V. Serta pin 4, 5, 12 dan 13 GND untuk ground. 3. Pada output menggunakan pin 16 VCC yang dihubungkan ke power +5V dan pin 8 VC yang dihubungkan ke power +12V. Serta pin 3 OUT1 dan pin 6 OUT2 untuk output yang menghubungkan L293D ke perangkat Kipas DC (di pin 1 dan pin 2) pada kipas DC. Bluetooth, Jenis Bluetooth yang digunakan adalah Bluetooth HC-06, dengan maksimal jarak jangkauan Bluetooth ± 20 meter tanpa obstacle atau pengahalang. Pada gambar skema rangkaian Bluetooth dibawah menggunakan pin 1 untuk ground, pin 2 dan 3 untuk inputan yang diterima dari output Arduino dan pin 4 untuk tegangan sebesar +5V. 27
Gambar 3.3 Skema Rangkaian Bluetooth Gambar 3.6 Skema Rangkaian Keseluruhan 3.3 Sistem Perancangan Exhaust Fan dengan kendali Bluetooth Pada perancangan ini dibutuhkan sistem perancangan yang di terapkan dan digunakan pada alat ini sebagai acuan dan keterangan mengenai komponen yang digunakan. 3.3.1 Komponen yang digunakan Beberapa komponen dan perangkat yang digunakan dalam perancangan Exhaust Fan dengan kendai Bluetooth ini adalah : 28
Perangkat Utama : 1. Exhaust Fan TX9225 DC 12V, 0.17A 2. Bluetooth HC-06 3. ArduinoUno 4. Driver Exhaust Fan L239D. Terdiri dari komponen-komponen sebagai berikut : IC L239D - 1 buah Resistor 1 KΩ - 1 buah Kapasitor polar 10 μf - 4 buah Dioda Silikon IN4002 1 A - 1 buah LED 1.5 KΩ - 1 buah 5. Power Supply Terdiri dari komponen-komponen sebagai berikut : Step down Trafo Dioda Silikon IN4002 1A - 4 buah Kapasitor polar 1000 μf - 1 buah Resistor 1 KΩ - 1 buah LED 1.5 KΩ - 1 buah 3.3.2 Mekanisme Kerja Exhaust Fan dengan Bluetooth 1. Pada perintah untuk mengaktifkan dengan kecepatan ON LOW Dari handphone atau pada aplikasi ArduinoRC (untuk Android) yang akan digunakan sudah aktif, selanjutnya hubungkan antara Bluetooth dari handphone ke Bluetooth HC-06 pada perangkat. Setelah pairing berhasil atau terkoneksi, maka perintah kita masukkan. Yaitu perintah 1 dari handphone. Selanjutnya, Bluetooth HC-06 mengeluarkan data angka 1. Angka 1 dari Bluetooth tersebut dibaca oleh Arduino. Angka 1 disini adalah kecepatan kipas LOW. Output dari Arduino yang berada di Pin 6 dan 7 akan mengeluarkan data PWM ke IC L239D, sehingga kecepatan kipas LOW atau kecepatan rendah. 2. Pada perintah untuk mengaktifkan dengan kecepatan ON HIGH Dari handphone atau pada aplikasi ArduinoRC (untuk Android) yang akan digunakan sudah aktif, selanjutnya hubungkan antara Bluetooth dari handphone ke Bluetooth HC-06 pada perangkat. Setelah pairing berhasil atau terkoneksi, maka perintah kita 29
masukkan. Yaitu perintah 2 dari handphone. Selanjutnya, Bluetooth HC-06 mengeluarkan data angka 2. Angka 2 dari Bluetooth tersebut dibaca oleh Arduino. Angka 2 disini adalah kecepatan kipas HIGH. Output dari Arduino yang berada di Pin 6 dan 7 akan mengeluarkan data PWM ke IC L239D, sehingga kecepatan kipas HIGH atau kecepatan tinggi. 3. Pada perintah untuk menonaktifkan Dari handphone atau pada aplikasi ArduinoRC (untuk Android) yang akan digunakan sudah aktif, selanjutnya hubungkan antara Bluetooth dari handphone ke Bluetooth HC-06 pada perangkat. Setelah pairing berhasil atau terkoneksi, maka perintah kita masukkan. Yaitu perintah 3 dari handphone. Selanjutnya, Bluetooth HC-06 mengeluarkan data angka 3. Angka 3 dari Bluetooth tersebut dibaca oleh Arduino. Angka 3 disini adalah kipas OFF. Output dari Arduino yang berada di Pin 6 dan 7 akan mengeluarkan data PWM ke IC L239D, sehingga kipas OFF atau nonaktif. Gambar 3.7 Hasil Final Exhaust Fan Menggunakan Bluetooth 3.3.3 Langkah Kerja Aplikasi pada Kendali Exhaust Fan Pada langkah awal, kita membuka aplikasi ArduinoRC pada smartphone, lalu muncul kotak dialog untuk password, dengan password 30
1234. Selanjutnya ditunjukkan gambar tampilan awal sebagai berikut, pilih tombol proceed pada kotak dialog yang muncul Gambar 3.8 Tampilan proceed pada ArduinoRC Gambar 3.9 Pairing Bluetooth dari ArduinoRC ke HC-06 Setelah tombol proceed dipilih, maka muncul pilihan nama Bluetooth yang akan di pairing. Setelah peragkat kita aktifkan, maka Bluetooth akan aktif secara otomatis dan terbaca di aplikasi ArduinoRC, maka kita pilih HC- 06 pada aplikasi, yag merupakan jenis Bluetooth yang digunakan pada alat. Sehingga muncul kotak dialog seperti gambar 3.9 Gambar 3.10 ArduinoRC connecting ke HC-06 Gambar 3.11 Pilihan mode control alat Pada pilihan mode control alat, kita pilih terminal mode lalu akan muuncul tampilan kotak dialog untuk menginput perintah seperti gambar berikut. 31
Gambar 3.12 Kotak dialog Gambar 3.13 Peintah 1 Input perintah aktifkan exhaust fan Untuk gambar 3.13 perintah 1 di input untuk mengaktifkan kipas dengan kecepatan normal, pada saat angka 1 di ketik pada kotak dialog lalu di enter, maka kipas akan aktif dan berputar dengan kecepatan normal, perintah 2 untuk kecepatan maksimal dan perintah 3 untuk menonaktifkan kipas. Gambar 3.14 Perintah 2 exhaust fan kecepatan maksimal Gambar 3.15 Perintah 3 menonaktifkan exhaust fan 32