BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT Perancangan dan pembuatan alat ini terdiri dari beberapa bagian, yakni perancangan hardware, perancangan software baik di handphone maupun arduino dan terakhir perancangan user interface di handphone. Dalam perancangan semua sistem terkait antara satu dengan yang lainya. 3.1 Diagram Blok Sistem Sistem ini membutuhkan handphone android beserta aplikasi yang bakal mendukungnya, bluetooth HC05, Arduino uno R3 dan modul relay sebagai pengontrol lampu. Gambar 3. 1 Diagram blok sistem 20
21 Sistem ini dimulai dengan menginstall aplikasi untuk mengontrol hidup dan matinya lampu yang telah dibuat di App Inventor. Aplikasi ini, sesudai dengan nama project nya di App Inventor bernama kontrol lampu. Setelah selesai di install, maka selanjutnya aplikasi tersebut dibuka, selanjutnya pada aplikasi dihubungkan bluetooth android dengan modul bluetooth HC05. Setelah adanya koneksi antara handphone dengan modul bluetooth HC05 maka perintah untuk mengontrol lampu bisa dilakukan. Penjelasan secara sederhananya, sistem ini terbagi dari tiga bagian utama yaitu input dimana didalamnya terdapat switch menggunakan aplikasi android yang dijalankan via handphone, kontrol yang menggunakan arduino uno, dan output nya yaitu lampu. Sebagai media penghubung antara handphone dengan arduino, menggunakan media transmisi wireless bluetooth. Sebenarnya selain menggunakan bluetooth kita bisa juga menggunakan modul sms dan wi-fi. Tetapi dengan pertimbangan biaya yang lebih murah dan lebih gampang dalam mengaplikasikannya, maka dipilihnya media transmisi wireless bluetooth. 3.2 Perancangan Perangkat Keras Perangkat keras pada alat ini adalah satu modul arduino uno, Power Supply untuk arduino, modul bluetooth HC05, modul relay (4 relay), serta kabel, dan lampu LED buat mendukung percobaan. Untuk rangkaian kontrolnya, semuanya dikoneksikan dengan kabel jumper.
22 3.2.1 Power Suplly untuk Arduino Uno Power Supply sebagai sumber tegangan bagi Arduino memakai travel adapter handphone LG G4 dengan keluaran 5V dan 1.8A. Alasan digunakannya travel adapter ini adalah karena keluarannya sudah 5 Volt sesuai dengan kebutuhan arduino, selain itu juga praktis, gampang ditemukan, hemat tempat serta mudah untuk dibawa kemana-mana. Gambar 3. 2 Travel Adapter Handphone LG 3.2.2 Koneksi Arduino dan Bluetooth HC05 Untuk mengkomunikasikan arduino dengan modul bluetooth HC05, maka input RX dari Arduino di koneksikan ke kaki TX dari Bluetooth HC05 sebaliknya kaki RX Bluetooth HC05 dikoneksikan dengan input TX arduino. Selanjutnya kaki
23 Ground dari arduino di koneksikan dengan ground bluetooth dan VCC bluetooth di koneksikan ke kaki 5 volt Arduino agar bluetooth nya aktif. Gambar 3. 3 Rancangan koneksi arduino dengan bluetooth HC05 Tabel 3. 1 Koneksi antar kaki bluetooth HC05 dan Arduino Uno No Nama Pin Bluetooth HC05 Arduino UNO 1 Vcc +5 VDC +5 VDC 2 Rx Receive Serial Communication (CMOS TX & TTL Level Compatible) 3 Tx Transmit Serial Communication RX (CMOS & TTL Level Compatible) 4 GND Ground Ground
24 3.2.3 Koneksi Arduino dan Modul Relay Untuk koneksi antara modul relay dengan arduino, kaki-kaki digital output dari arduino dipakai kaki 3,4,5 dan 6 di jumper dengan kabel ke inputan relay in1, in2, in3 dan in4. Untuk mengaktifkan modul relay, VCC nya dijumper ke kaki 5V arduino dan ground nya di jumper ke ground arduino. Gambar 3. 4 Rancangan koneksi arduino dengan modul relay Tabel 3. 2 Koneksi antar kaki arduino dengan modul relay No Nama Pin Modul Relay Arduino UNO 1 Digital In1 (Relay 1) DO3 Output 2 Digital In2 (Relay 2) DO4 Output 3 Digital Output In3 (Relay 3) DO5
25 4 Digital In4 (Relay 4) DO6 Output 5 VCC 5 VDC 5 VDC 6 Gnd Ground Ground 3.2.4 Koneksi Output Relay dengan Lampu Modul relay yang dipakai sekarang ini mempunyai empat channel output yang masing-masing dihubungkan ke lampu. Lampu untuk pengetesan alat ini menggunakan lampu LED 3 watt. Gambar 3. 5 Rancangan koneksi antara Arduino, Modul Relay dan Lampu
26 3.3 Perancangan Perangkat Lunak Secara garis besar, perancangan pada perangkat lunak atau software nya terbagi atas dua bagian. Yaitu perancangan untuk perangkat lunak di Androidnya dan perancangan untuk perangkat lunak di arduino. 3.3.1 Perancangan Perangkat Lunak di Android Dalam melakukan perancangan perangkat lunak untuk android, digunakan sotware online bernama MIT App Inventor 2 ( http://ai2.appinventor.mit.edu ). Berikut flowchart dari perancangan perangkat lunak di android ini. 3.3.1.1 Flowchart Koneksi Handphone dengan Modul Bluetooth Gambar 3. 6 Flowchart koneksi android dengan bluetooh
27 Pada saat pertama membuka aplikasi, setelah aplikasi terbuka, handphone android harus dikoneksikan dulu dengan bluetooth. Untuk melakukan perintah ini digunakan switch button yang merupakan standar input yang ada di android yang sudah di program untuk mengkoneksikan bluetooth handphone dengan modul bluetooth HC 05 ketika ditekan. Begitu sudah sudah ada koneksi, maka bluetooth akan berada dalam posisi standby dan siap mengirim sinyal serial. 3.3.1.2 Flowchart Pengiriman Data dari Handphone ke Arduino Gambar 3. 7 Flowchart pengiriman data dari arduino ke bluetooth Input data maksudnya, ketika user memberi perintah di handphone untuk memilih lampu mana yang bakal dikontrol, baik itu lampu satu, dua, tiga, empat atau
28 bahkan semuanya. Untuk memasukkan perintah tersebut, maka pada interface android disediakan empat pasang tombol on/off. Selanjutnya ketika tombol tersebut ditekan, data serial tersebut akan dikirimkan ke arduino melalui modul bluetooth. Pada arduino, data tersebut akan di proses dan diubah menjadi data paralel agar dapat digunakan untuk mengatur relay, yaitu menghidupkan atau mematikan lampu, sesuai dengan perintah yang diberikan dari android. 3.3.2 Perancangan Interface di Handphone Android Untuk memudahkan pengguna dalam memberikan perintah untuk pengontrolan lampu, maka pada handphone dibuatkan user interface yang sederhana, sehingga semua orang bisa melakukan pengontrolan. Pembuatan user interface ini juga memanfaatkan software online MIT App Inventor 2. Secara garis besar, pembuatan software ini terdiri dari dua jenis perancangan, perancangan design untuk membuat user interface sedang perancangan block untuk membuat program yang bakal dijalankan oleh interface tersebut.
29 Untuk lebih jelasnya, silakan perhatikan gambar berikut. Gambar 3. 8 Perancangan user interface aplikasi Keterangan dari gambar tersebut bisa dilihat di tabel dibawah ini. Tabel 3. 3 keterangan dan fungsi masing-masing dari user interface Nama Keterangan Button 1 Untuk mengkoneksikan antara bluetooth handphone dengan HC05 Button 2 Menghidupkan lampu 1 Button 3 Mematikan lampu 1 Button 4 Menghidupkan lampu 2 Button 5 Mematikan lampu 2
30 Button 6 Menghidupkan lampu 3 Button 7 Mematikan lampu 3 Button 8 Menghidupkan lampu 4 Button 9 Mematikan lampu 4 Button 10 Menghidupkan semua lampu Button 11 Mematikan semua lampu Gambar Menampilkan ikon dari bluetooth Bluetooth Label 1 Keterangan dari lampu 1 (On atau off) Label 2 Keterangan dari lampu 2 (On atau off) Label 3 Keterangan dari lampu 3 (On atau off) Label 4 Keterangan dari lampu 4 (On atau off) Label 5 Keterangan dari semua lampu (On atau off) Label 6 Keterangan kondisi bluetooth sekarang Berikut merupakan realisasi tampilan user interface yang dirancang di aplikasi App Inventor. Gambar 3. 9 Realisasi perancangan user interface yang dibuat di App Inventor
31 3.3.3 Perancangan Perangkat Lunak di Arduino IDE Perancangan perangkat lunak alias software dilakukan di aplikasi arduino IDE. Secara garis besar flowchart dari program yang dibuat adalah sebagai berikut Gambar 3. 10 Flowchart perancangan perangkat lunak di arduino IDE
32 3.4 Perancangan Chasing Kontroler Perancangan chasing kontroler merupakan sebuah rancang bangun yang ditujukan untuk meletakkan seluruh perangkat keras sehingga dapat diaplikasikan, selain itu juga untuk memperindah tampilan kontroler dan juga melindungi kontroler dari benturan yang tidak diinginkan. Bahan casing ini menggunakan akrilik dengan ketebalan 3mm dan luas 15 x 30cm. Akrilik adalah semacam plastik yang menyerupai kaca, namun memiliki sifat yang membuatnya lebih unggul daripada kaca, akrilik itu lembaran plastik yang super keras. Warnanya yang tak cepat pudar dan bobotnya yang ringan menjadi keunggulan akrilik hingga menjadi bahan baku barang kerajinan. Akrilik memiliki beberapa kelebihan diantaranya: 1. Tidak bereaksi terhadap sinar matahari 2. Tahan terhadap cuaca luar ruangan 3. Ramah lingkungan dan tidak mengandung racun 4. Mudah dibersihkan dan di rawat
33 Berikut rancanganan casing yang bakal dipakai untuk controler lampu. Gambar 3. 11 Perancangan casing kontroler tampak samping Gambar 3. 12 Perancangan casing kontroler tampak depan Arduino, modul relay dan bluetooth HC05 diletakkan didalam casing sedang lampu yang berfungsi sebagai output final diletakkan diatas casing agar perubahan pada lampu bisa diamati dengan gampang.
34 Berikut adalah realisasi dari casing yang telah dirancang Gambar 3. 13 Realisasi perancangan casing kontroler