BAB III PERANCANGAN SISTEMKENDALI PADA EXHAUST FAN MENGGUNAKAN SMS GATEWAY 3.1 Perancangan Alat Dalam merealisasikan sebuah sistem elektronik diperlukan tahapan perencanaan yang baik dan matang. Tahapan-tahapan yang dilakukan secara langsung ataupun tidak langsung tetap akan menjadi langkah-langkah penting dalam proses pembuatan maupun perancangannya. Sebelum memasuki tahap pembuatan alat, terlebih dahulu melakukan tahap perancangan.perancangan ini meliputi perancangan perangkat keras dan perangkat lunak, sehingga menjadi pedoman dalam mengimplementasikan rangkaian dan aplikasi fungsi perangkat lunak agar dapat sesuai dengan yang diharapkan. Langkah awal yang dilakukan adalah mempelajari kerja sistem secara menyeluruh dan terperinci, selanjutnya melakukan perancangan system berdasarkan kinerja komponen dengan mempertimbangkan faktor kesesuaian komponen dalam sistem, perakitan komponen, pengujian hardware alat, perancangan serta pemrograman perangkat lunak,pengujian fungsi kerja alat secara keseluruhan, dan terakhir adalah penyusunan laporan. Untuk memenuhi tahap-tahap tersebut, maka diperlukan sebuah diagram alir atau flowchart (Gambar 3.1) yang memberikan panduan dalam menjalankan tahap-tahap pembuatan alat secara terarah. 25
Mulai Perancangan Program Mempelajari kerja Alat Pemograman IC Perancangan System Pengujian Program IC Perakitan Komponen Sesuai? Tidak Pengujian Hardware Ya Pengujian Alat keseluruhan Sesuai? Ya Tidak Penyusunan Laporan Selesai Gambar 3.1 Diagram alir (Flowchart) Pembuatan Alat 26
Secara singkat cara kerja sistem Exhaust Fan untuk menghidupkan dan mematikan menggunakan SMS Gateway.Jadi user mengirimkan sms berupa perintah ke Modem Wavecom setelah itu sms tersebut akan dibaca oleh modem, yang kemudian perintah tersebut akan dirubah oleh IC Max 232 menjadi output digital, di dalam arduino perintah atau data yang didapat dari modem wavecom dibaca apakah datanya sesuai, jika arduino mendapatkan data sesuai dengan program yang telah dibuat. Setelah diolah diarduino masuk ke IC L239D untuk menggerakkan exhaust fan sesuai dengan perintah.. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 3.2. POWER SUPPLY HP (SMS berformat Rangkain Max232 Rangkain Max232 Exhaust Fan on/off Driver Motor Arduino Uno Gambar 3.2. Diagram bloksistem kerja pengendali Exhaust Fan Fungsi dari tiap blok dalam diagram adalah sebagai berikut : 1) Power supplay memberikan atau menyuplai arus listrik yang sebelumnya diubah dari bentuk arus listrik yang berlawanan atau AC, menjadi arus listrik yang searah atau biasa disebut sebagai arus DC. Power supply menyuplai arus listrik DC yang dibutuhkan oleh perangkat keras di dalam Arduino, modem wavecom, driver motor, dan rangkaian Max232. 27
2) Handphone digunakan untuk mengirimkan informasi yang dapat mengontrol on/off pada Exhaust Fan. 3) Modem Wavecom adalah modul yang berfungsi sebagai penerima informasi dari handphone. 4) Arduino Uno Adalah pusat pengolahan data yang diterima dari modul Wavecom. 5) Modul Max232adalah merubah perintah SMS menjadi output digital. 6) Driver motor adalah mengendalikan Exhaust Fan untuk menyalakan dan mematikan. 7) Exhaust Fan adalah perangkat yang akan di kendalikan. 3.2 Perancangan Perangkat Keras Rancang Bangun Kendali ON/OFF Exhaust Fan menggunakan SMS Gateway ini menggunakan berbagai macam modul dalam perancangan hardware.tahap perancangan pertama yaitu perakitan modul Arduino Uno, modul Wavecom, perangkat keras driver motor L293D, perangkat keras Max232. Bentuk perangkat keras dapat dilihat pada gambar 3.3, gambar 3.4, gambar 3.5, gambar 3.7 dan gambar 3.9. 28
Gambar 3.3 Skema Rangkaian Arduino Uno Pada rangakaian arduino uno penulis menggunakan rangkaian yang sudah jadi. Arduino Uno Adalah pusat pengolahan data yang diterima dari modul wavecom. Arduino UNO mempunyai 14 pin digital input/output (6 di antaranya dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, sebuah osilator Kristal 16 MHz, sebuah koneksi USB, sebuah power jack, sebuah ICSP header, dan sebuat tombol reset. Pada rangkaian ini penulis menggunakan Pin D3, Pin D2, Pin D6, Pin D7, Pin D9 dan GND. 29
Gambar 3.4 Perangkat Keras Modem Wavecom Media SMS Gateway yang digunakan adalah SMS Gateway menggunakan modem wavecom fastrack dengan I/O berbentuk serial, untuk penggunaan dari wavecom fastrack ini sangatlah mudah hanya perlu menghubungkan port serial modem wavecom ke port serial Max232, karena bawaan dari pabrik modem memiliki bentuk output serial berupa DB 16, maka haruslah menggunakan kabel converter bawaan dari pabrik juga yaitu kabel converter VGA serial output DB 16 menjadi serial output DB 9, sehingga dari serial DB 9 tersebut dapat terkoneksikan ke Max232 yang juga menggunakan DB 9. 30
Modem wavecom menggunakan perintah AT-Command dalam proses eksekusi data, sehingga arduino harus menggunakan perintah AT-Command untuk dapat memberikan perintah kepada modem wavecom agar mengirimkan sms, membaca sms, dan melihat sms yang masuk. Cara penggunaan dari modem ini yaitu langkah pertama melakukan pengecekan pada modem wavecom apakah modem dalam kondisi baik atau tidak melalui Hyperterminal, setelah mendapatkan bahwa modem wavecom dalam kondisi baik, maka melakukan pengujian dengan mengirimkan sms untuk menghidupkan atau mematikan Exhaust Fan. Gambar 3.5 Perangkat Keras Max232 31
Cara menghubungkan rangkaian RS232 ke Modem Wavecom. Perlu memperhatikan saat menghubungkan rangkaian RS232 serial I/O DB 9, ke modem wavecom yang juga memiliki serial I/O berupa DB 9, telah terbukti banyak sekali yang mengalami koneksi error saat Max232 mencoba mengirimkan pertintah AT- Command ke modem wavecom, ternyata modem wavecom tidak mau menerima perintah AT-Command tersebut dikarenakan hal yang sepele., yaitu mengubah output RX dan TX pada rangkaian Max232, untuk lebih jelaskan perhatikan gambar 3.6 berikut : Gambar 3.6 Konfigurasi Max232 ke modem Wavecom Terlihat dengan jelas bahwa output RX dari RS232 harus di-croos ke bagian port TX dari output modem wavecom, begitupula dengan output TX dari RS232 yang dicroos ke port output RX dari modem wavecom, untuk bagian output GND dari RS232 tetap ke bagian port output GND pada modem wavecom. Itulah hal kecil atau sepele yang harus sangat diperhatikan dikarenakan hal tersebut sering sekali membuat arduino tidak bisa berkomunikasi dengan modem wavecom. 32
Gambar 3.7 Perangkat Keras Driver Motor Exhaust Fan Perangkat Keras Driver motor Exhaust Fan terdiri dari IC L293D. Pada driver Exhaust Fan diberi output PWM untuk mengatur kecepatan Exhaust Fan bergerak lambat dan bergerak cepat. 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. 33
Sebaliknya, semakin kecil hambatan maka semakin terang nyala lampu LED.Satu buah dioda bernilai 1A yang berfungsi sebagai pengaman. Gambar 3.8 Skema Rangkaian Driver Exhaust Fan L293D Pin yang digunakan pada perangkat driver exhaust fan L293D adalah Pin D2 dan D7 pada Arduino terhubung ke pin 2 dan pin 7 driver exhaust fan L293D. Serta pin 4, 5, 12 dan 13 GND untuk ground. Pada output menggunakan pin 16 VCC yang menghubungkan ke power +5V dan pin 8 V yang terhubung ke power +12V. Serta pin 3dan pin 6 untuk output yang menghubungkan L293D ke perangkat Kipas DC. 34
Gambar 3.9 Perangkat Keras Keseluruhan 35
G N Gambar 3.10 Rangkaian Keseluruhan Pada Gambar 3.5 dan 3.7 dapat dilihat betuk rangkaian modul arduino uno dengan modul RS232 terhubung oleh 2 kabel. Pin D3 dan D2 pada modul arduino terhubung pada pin 11 (T1 In) dan pin 12 (R1 Out) pada modul RS232. Pin 14 (T1 Out) dan Pin 13 (R1 In) pada modul Max232 terhubung pada pin 2 dan 3 modul Wavecom. Pada Pin D7, Pin D8, Pin D9 modul arduino terhubung dengan modul 36
driver L293D pada Pin 2 (In 1), Pin 7 (In 2) dan Pin 1 (En1). Untuk power supply nya terdiri dari 4 buah dioda silikon 1 A dan 1 buah kapasitor 1000 uf. Sedangkan fungsi utama power supply adalah memberikan masukan tegangan kesetiap blok misal L293D dan Arduino. 3.3 Perancangan Kode SMS Ketika sistem menerima perintah melalui SMS, tidak semua SMS mampu dikenali oleh sistem.hanya SMS tertentu yang sudah disesuaikan yang mampu dikenali oleh sistem. Berbagai rancangan kode kode SMS disajikan pada tabel 3.1.. Tabel 3.1.Perancangan Kode SMS No Isi SMS Fungsi 1 FANONHIGH Menyalakan exhaust fan cepat 2 FANON_LOW Menyalakan exhaust fan lambat 3 FAN OFF Mematikan exhaust fan 3.4 Perancangan Perangkat Lunak 3.4.1 Diagram Alir Sistem Kendali Exhaust Fan Berbasis SMS Menentukan diagram blok adalah hal yang paling penting pada tahapan perancangan alat yang dimaksud. Jika diagram blok atas kerja alat secara umum telah disusun, maka langkah-langkah pada tahapan selanjutnya dapat terarah sesuai dengan 37
diagram blok tersebut. Adapun diagram alir yang dimaksud dapat dilihat pada gambar 3.11. Start Inisialisasi modem, Input/output Koneksi modem aktif Tidak Ya SMS ON LOW Dari Hp SMS ON HIGH Dari Hp SMS OFF Dari Hp Ya Ya Ya Kipas On Low Kipas On High Kipas Off 3.11 Diagram Alir (Flowcart) Sistem Kendali Exhaust Fan berbasis SMS 38
3.5 Alat Pengirim SMS dan Alat Penerima SMS Untuk mengirimkan SMS yang berisikan kode yang telah ditentukan guna mengaktifkan Exhaust Fan bisa menggunakan alat yang mampu mengirimkan SMS, misalnya handphone, telepon rumah yang sudah dilangkapi dengan fitur SMS ataupun aplikasi web yang diperuntukkan untuk pengiriman SMS. Pada tugas akhir ini penulis menggunakan handphone sebagai medianya. Short Message Service merupakan fasilitas yang disiapkan oleh pihak lain yang berfungsi sebagai mediator pengiriman SMS ke alat penerima SMS. Mediator ini berupa provider layanan telekomunikasi seluler ataupun layanan telepon tetap yang dilengkapi fitur SMS. SMS yang dikirim akan diproses kemudian diteruskan pada penerima SMS yang selanjutnya akan mengirimkan informasi atas proses pengiriman SMS tersebut. Alat penerima SMS dalam hal ini berupa sebuah modem wavecom yang fungsinya sama dengan handphone. jadi user mengirimkan sms ke Modem Wavecom, setelah itu sms tersebut akan dibaca oleh modem, yang kemudian modem akan melakukan pengiriman data ke arduino, di dalam arduino isi SMS yang diterima akan diproses dan diperiksa apakah sesuai dengan kode-kode yang telah ditentukan. Jika isi SMS tersebut sesuai dengan kode-kode yang ditentukan maka aplikasi yang dimaksud akan mengirimkan sinyal untuk menghidupkan atau mematikan Exhaust Fan. 39
3.5.1 Menyalakan Exhaust Fan lambat Pengujian ini dilakukan dengan cara user mengirimkan SMS ke modem server dengan menggunakan format FANON_LOW. Perintah untuk menyalakan Exhaust Fan menyala lambat. Apabila pesan (teks) yang dikirim sesuai dengan format perintah untuk menyalakan Exhaust Fan, maka sistem akan menjalankan aktivitas menyalakan Exhaust Fan. SMS yang masuk ke modem server akan memerintahkan sistem untuk menyalakan Exhaust Fan. Setelah Exhaust Fan berhasil dinyalakan, maka modem server akan mengirim laporan ke handphone user berupa teks dengan isi Kipas ON LOW. SMS yang masuk ke modem server akan dibaca oleh sistem, apabila format SMS benar maka sistem akan menjalankan perintah sesuai dengan isi pesan. Jika format SMS perintah ke modem server salah, maka Exhaust Fan tidak akan menyala. 3.5.2 Menyalakan Exhaust Fan cepat Pengujian ini dilakukan dengan cara user mengirimkan SMS ke modem server dengan menggunakan format FANONHIGH. Perintah untuk menyalakan Exhaust Fan menyala cepat. Apabila pesan (teks) yang dikirim sesuai dengan format perintah untuk menyalakan Exhaust Fan, maka sistem akan menjalankan aktivitas menyalakan Exhaust Fan. SMS yang masuk ke modem server akan memerintahkan sistem untuk menyalakan Exhaust Fan. Setelah Exhaust Fan berhasil dinyalakan, maka modem server akan mengirim laporan ke handphone user berupa teks dengan isi Kipas ON HIGH. SMS yang 40
masuk ke modem server akan dibaca oleh sistem, apabila format SMS benar maka sistem akan menjalankan perintah sesuai dengan isi pesan. Jika format SMS perintah ke modem server salah, maka Exhaust Fan tidak akan menyala. 3.5.3 Mematikan Exhaust fan Pengujian ini dilakukan dengan cara user mengirimkan SMS ke modem server dengan menggunakan format FAN OFF. Perintah untuk mematikan Exhaust Fan. Apabila pesan (teks) yang dikirim sesuai dengan format perintah untuk mematikan Exhaust Fan, maka sistem akan menjalankan aktivitas mematikanexhaust Fan. SMS yang masuk ke modem server akan memerintahkan sistem untuk mematikan Exhaust Fan. Setelah Exhaust Fan berhasil dimatikan, maka modem server akan mengirim laporan ke handphone user berupa teks dengan isi Kipas OFF. SMS yang masuk ke modem server akan dibaca oleh sistem, apabila format SMS benar maka sistem akan menjalankan perintah sesuai dengan isi pesan. Jika format SMS perintah ke modem server salah, maka Exhaust Fan tidak akan menyala. Berikut bukti jika Exhaust Fan sudah menyala dengan lambat, cepat dan mati, maka modem akan mengirimkan perintah SMS ke user, seperti gambar 3.12. 41
Gambar 3.12 Bukti Exhaust Fan sudah ON/OFF 42