BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN 3.1. ANALISIS 3.1.1 Analisis Masalah Berdasarkan permasalahan yang dijelaskan oleh penulis sebelumnya, bahwa dengan perkembangan kemajuan kehidupan manusia di tuntut untuk bekerja atau melakukan suatu pekerjaan secara cepat, tepat dan efisien sehingga dapat mencapai hasil yang optimal. Di era perkembangan teknologi sekarang ini bukan hal yang tidak mungkin itu dapat terjadi, maka dari itu penulis mencoba memberikan alternative pemecahan masalah dengan membuat suatu alat simulasi sistem kendali lampu penerangan, dimana alat ini dapat menyalakan/memadamkan lampu dengan media kendali menggunakan Personal Computer (PC) dan Mikrokontroller Arduino Severino (ATMEGA8). cara kerja Sistem pengontrol alat ini adalah dengan komunikasi searah antara PC/Laptop dan Mikrokontroller (Arduino Severino-ATMEGA8). Komunikasi yang terdiri dari komunikasi untuk memberikan perintah (input) dari PC/Laptop kemudian diteruskan 36
37 ke Mikrokontroller (Arduino Severino-ATMEGA8) melalui USB TO SERIAL (RS-232). kemudian setelah perintah diterima oleh Mikrokontroller, perintah tersebut di olah dan menghasilkan keluaran (Output) berupa arus searah (DC) dengan tegangan 5 Volt ke LED (HIGH Level ataupun LOW Level) yang telah terhubung ke mikrokontroller melalui Pin Digital yang ada pada Mikrokontroller Arduino Severino (ATMEGA8). Berikut cara koneksi PC ke Arduino Severino Board : Gambar 3.1 Komunikasi PC ke Mikrokontroller. 3.1.2 Analisis Sistem Tujuan dari analisa sistem adalah untuk mengidentifikasi kebutuhan sistem, kebutuhan perangkat keras (Hardware), maupun kebutuhan perangkat lunak (Software) sebagai dasar kebutuhan untuk perancangan sistem. Analisis ini akan mengidentifikasi permasalahan dan kekurangan yang ada pada sistem yang akan
dibangun meliputi analisis sistem Pemilihan Hardware dan Software, dan menentukan kebutuhan simulasi. 38 3.1.2.1 Pemilihan Hardware dan Software Dalam analisis ini bertujuan untuk menentukan penggunaan perangkat keras (Hardware) dan perangkat lunak (Software) sehingga dapat disesuaikan dengan kebutuhan sebagai alat simulasi. 1. Spesifikasi Hardware Personal Computer (PC) atau Laptop. Mikrokontroller Arduino Severino (ATMEGA8) USB TO SERIAL RS-232 (DB-9) 6 LED Kabel (Kabel UTP) Miniatur Gedung atau Rumah. 6 Resistor (1 KΩ) 6 LDR 2. Spesifikasi Software Desain Rangkaian (Fritzing). Bahasa pemrograman untuk perintah pada Mikrokontroller (ARDUINO IDE 1.0) Bahasa Pemrograman untuk alat kendali (Borland Delphi 7.0).
39 3.2. PERANCANGAN 3.2.1 Diagram Blok Sistem Diagram 3.1 Diagram Blok Sistem. Fungsi masing-masing Blok tersebut adalah : 1. Catu Daya, Sebagai pencatu daya seluruh blok perangkat keras alat kendali lampu penerangan melalui media USB yang berada pada PC/Laptop ke panel ICSP pada Mikrokontroller. 2. PC/Laptop, untuk pengendali masukan (Input) perintah yang akan kirim ke Mikrokontroller. 3. RS-232 konverter, sebagai media penghubung komunikasi antara PC/Laptop dengan Mikrokontroller. 4. Konektor, sabagai sambungan komunikasi antara RS-232 Konverter dengan Mikrokontroller.
40 5. Mikrokontroller Arduino severino, sebagai alat pengendali keluaran (Output) berdasarkan perintah yang dikirim dari PC/Laptop. 6. LED, sebagai media keluaran (Output) yang berasal dari Mikrokontroller. 7. LDR, sebagai alat sensor cahaya untuk memeriksa kondisi lampu yang hasilnya (Output) di tampilkan pada Aplikasi Kendali. 3.2.2 Penjelasan Blok Sistem Sistem kendali ini dalam setiap bloknya memiliki fungsi masing-masing, namun dalam hal ini Mikrokontroller Arduino Severino ATMEGA8 memiliki peranan yang sangat penting, yaitu sebagai pengendali pada sistem kerja perangkat keras. Adapun komponen-komponen lainnya adalah sebagai perangkat pendukung pada system kerja pengendalian perangkat. Komunikasi antar komponen tersebut menggunakan komunikasi searah (PC/Laptop ke Mikrokontroller) dan (Mikrokontroller ke LED). Kemudian (LED ke LDR, dari LDR ke Mikrokontroller dan dari Mikrokontroller ke PC) melalui jalur Port DB-9 (RS-232 konverter). 3.2.3 Perancangan Perangkat Keras Perancangan perangkat keras terdiri dari rangkaian Resistor, LDR dan LED pada Miniatur Gedung bertingkat. untuk perangkat komponen yang lainnya dengan cara menghubungkan antar komponen menggunakan RS-232 Konverter, konektor, dan kabel UTP. Lihat pada Gambar 3.2 dan Gambar 3.3
Berikut Gambar perancangan rangkaian (rancangan di buat dengan menggunakan aplikasi Fritzing : 41 Gambar 3.2 Rancangan perangkat keras. Gambar 3.3 Rancangan Sistem Kendali
42 3.2.4 Perancangan Perangkat Lunak Perangkat Lunak merupakan suatu bagian yang sangat penting dan tidak dapat dipisahkan dari sistem Mikrokontroller. Perangkat keras yang telah disusun dengan benar, tidak akan berfungsi dengan baik jika terdapat kesalahan pada perangkat lunak. Oleh.karena itu, ketelitian dan ketepatan dalam penyusunan perangkat lunak sangat menentukan keberhasilan perancangan menggunakan Mikrokontroller. Pada sistem kendali ini perangkat lunak pada Mikrokontroller di buat menggunakan ARDUINO IDE 1.0. bahasa pemrograman yang digunakan adalah bahasa C. seperti yang terlihat pada gambar 3.4 berikut ini : Gambar 3.4 Rancangan program pada Arduino IDE
43 Pada Gambar 3.4 Terlihat Tampilan Utama dari Aplikasi Arduino IDE, fungsi dari Arduino IDE itu sendiri adalah untuk membuat Program atau perintah yang nantinya program atau perintah tersebut di Upload atau di simpan pada Mikrokontroller, sehingga mikrokontroller tersebut dapat bekerja sesuai dengan perintah yang diinginkan. Tempat untuk Penulisan program atau perintah pada Arduino IDE disebut dengan Sketch. Dan setelah program atau perintah telah di buat, program atau perintah tersebut di compile untuk mengetahui tidak adanya error pada sketch. Pada saat akan mengupload program, terslebih dahulu di lakukan setting serial port (lihat pada toolbar tools-serial port) pilih port yang terhubung dengan RS-232. Kemudian setting Board (pada toolbar toolsboard) pilih board Arduino sesuai dengan board Arduino yang digunakan, dalam hal ini penulis menggunakan Board Arduino Severino, jadi dipilih Arduino NG or Older w/atmega8. Baru setelah itu sketch dapat di upload ke Arduino Severino melalui RS- 232. Untuk penjelasan List Program lihat pada Lampiran II. Sedangkan perangkat lunak pada PC/Laptop menggunakan bahasa pemrograman Borland Delphi 7.0. agar dapat berkomunikasi dengan alat Mikrokontroller, pada Bahasa Pemrograman Borland Delphi 7.0 di tambahkan komponen pendukung, yaitu Komponen Comport dan fungsi dari Komponen Comport itu sendiri adalah untuk menangani komunikasi secara serial (menerima dan mengirim data).
44 Langkah-langkah Instalasinya : Cari File CPortLib.dpk yang telah di Download, kemudian Open. Setelah di buka, akan muncul tampilan di Delphi 7.0, kemudian klik Compile ( jangan di install). Kemudian tutup Aplikasi Delphi 7.0nya, jika meminta di simpan klik ya. Selanjutnya cari File DsgnCPort7.dpk yang telah didownload bersama File CPortLib.dpk tadi, kemudian klik Open. Lalu klik Open-Install dan Tutup Aplikasinya. Kemudian pada Aplikasi Delphi klik Tools-Environment Options dan klik Library Tab Menu. Lalu pada Library Path, klik tombol, cari Path Comport yang telah di Install tadi. Klik add dan ok, komponen Comport siap digunakan. Berikut tampilannya pada Borland Delphi 7.0 setelah terinstall komponen Comport : Gambar 3.5 Tampilan Comport pada Borland Delphi 7.0
45 Berikut Tampilan Utama dari program Sistem Kendali : Gambar 3.6 Tampilan awal Aplikasi Sistem Kendali 1. Pada saat Program di jalankan pertama kali, akan muncul Tampilan seperti yang terlihat pada gambar 3.6. Untuk memulai aplikasi kendali, masukkan kode Akses ( KENDALI123 atau kendali123 ) pada Edit Text. 2. Jika kode Akses salah, maka akan muncul pesan kesalahan yang menyatakan kode akses yang dimasukkan salah dan jika kode akses benar, maka akan muncul pesan yang menyatakan kode akses yang dimasukkan benar dan menampilkan Form Program Kendali seperti yang terlihat pada gambar 3.7 dibawah ini :
46 Gambar 3.7 Form Program Kendali a. Pada Tampilan Form Program Kendali terdapat tiga Button, antara lain: Button Kendali Manual, yaitu untuk menampilkan Form Kendali secara manual. Lihat Gambar 3.8. Gambar 3.8 Form Kendali Manual.
47 Cara Menggunakan Aplikasi Kendali Manual adalah : a. Klik Atur Sambungan, kemudian atur Port yang terkoneksi dengan Port RS-232 dan klik OK. b. Klik Sambung, maka pengendalian lampu dapat digunakan. c. Secara otomatis begitu Form Kendali Manual aktif, akan ditampilkan kondisi lampu (Menyala atau Padam) pada tiap-tiap ruangan. Button Kendali Waktu, yaitu untuk menampilkan Form Kendali Lampu dengan menggunakan waktu (Timer). Berikut Tampilannya : Gambar 3.9 Form Kendali Waktu.
48 Cara Penggunaannya : a. Klik tombol Setting Port, atur Port yang terkoneksi dengan Port Rs-232 dan klik OK. b. Klik tombol sambung, kemudian di atur kapan waktu lampu akan dinyalakan dan pilih lampu mana yang akan dinyalakan. c. Lalu atur kapan waktu lampu akan di padamkan dan pilih lampu yang mana akan di padamkan. d. Kemudian klik Tombol Aktifkan. Penjelasan List Program, silahkan lihat pada Lampiran III.
49 3.2.5 Flowchart Program Diagram 3.2 Diagram Alir untuk Data Kendali (Mikrokontroller)
Diagram 3.3 Diagram Alur untuk Aplikasi Kendali (PC/Laptop) 50
51 Diagram 3.4 Struktur Alur program pada Borland Delphi 7.0 Tidak Tidak Ya Tidak Tidak Tidak Tidak Tidak Ya Ya Ya
52 3.2.6 Teknik Pengambilan Data Teknik Pengambilan Data dalam penelitian ini diperoleh dari hasil pengujian sistem secara keseluruhan. Diawali dengan merangkai peralatan seperti gambar 3.13 dan langkah-langkah pengujian Sistem kendali ini adalah : 1. Menyusun alat seperti pada gambar 3.13. 2. Mensetting Komunikasi Data Serial pada Program Aplikasi Sistem Kendali di PC/Laptop. 3. Menghubungkan Komunikasi Data Serial pada Program Aplikasi Sistem Kendali di PC/Laptop. 4. Melakukan pengujian secara manual maupun waktu (Timer) pada Program pengendali di PC/Laptop. (Lihat gambar 3.8 dan gambar 3.9). 5. Melakukan ceck list (tombol/saklar) lampu program pada Program Aplikasi Sistem Kendali di PC/Laptop. Untuk lebih jelasnya lihat pada gambar 3.8 dan gambar 3.9.
53 Berikut Gambar Rangkaian Sistem Kendali Lampu secara keseluruhan : Gambar 3.10 Rangkaian Sistem Kendali Lampu.