PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PENGONTROL PERALATAN LISTRIK JARAK JAUH DILENGKAPI PENJAWAB SUARA MELALUI PANGGILAN TELEPON (Hardware) SKRIPSI Disusun Oleh : Doni Pradana 201110130311062 JURUSAN ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2016
KATA PENGANTAR Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT. Atas limpahan rahmat dan hidayah-nya sehingga peneliti dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul : PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PENGONTROL PERALATAN LISTRIK JARAK JAUH DILENGKAPI PENJAWAB SUARA MELALUI PANGGILAN TELEPON (Hardware) Di dalam tulisan ini disajikan pokok-pokok bahasan yang meliputi komunikasi serial pada modem, pembacaan tombol keypad pada handpone menggunakan DTMF, pembacaan detektor arus dan pengontrolan lampu (beban). Peneliti menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan tugas akhir ini masih banyak kekurangan dan keterbatasan. Oleh karena itu peneliti mengharapkan saran yang membangun agar tulisan ini bermanfaat bagi berkembangan ilmu pengetahuan kedepan. Malang, Juli 2016 Penulis
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i LEMBAR PERSETUJUAN... ii LEMBAR PENGESAHAN... iii LEMBAR PERNYATAAN... iv ABTRAKSI... v ABSTRACT... vi LEMBAR PENGESAHAN... vii KATA PENGANTAR... viii DAFTAR ISI... ix DAFTAR GAMBAR... xii DAFTAR TABEL... xiv BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Rumusan Masalah... 2 1.3 Batasan Masalah... 3 1.4 Tujuan... 3 1.5 Penulisan Skripsi... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Mikrokontrol ATMEGA128... 5 2.1.1 Atmega128... 5 2.1.2 Timer dan Counter pada AVR ATMEGA128... 6 2.1.3 Internal Analog to Digital Converter (ADC) ATMEGA128... 9 2.1.4 Konfigurasi PORT MCU ATMEGA128... 10 2.2 Modem Wavecom... 14 2.3 RS 232 Converter... 16 2.4 Dual Tone Multi Frequency (DTMF)... 18 2.5 VOICE PLAY ISD 4002-120P... 22 2.6 Pemilihan Mode ISD 4002... 23
2.7 Konfigurasi Pin ISD 4002... 24 2.8 Transistor Sebagai Saklar... 26 2.9 Relay... 28 2.10 Driver Relay ULN2803... 30 2.11 Light Emitting Diode ( LED)... 31 2.12 Optocopler... 32 BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1 Tinjauan Umum... 35 3.2 Perancangan Hardware... 35 3.2.1 Blok Diagram... 36 3.2.2 Prinsip Kerja... 37 3.3 Perancanga Tombol Pust Batton... 37 3.4 Perancangan Rangkaian Relay... 39 3.5 Perancangan Current Detector... 40 3.6 Perancangan Rangkaian RS 232 Converter pada Modem... 41 3.7 Perancangan DTMF MT8870D... 42 3.8 Perancangan Rangkaian ISD 4002-120... 43 BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA 4.1 Pengujian Modem Wavecom M1306B... 45 4.1.1 Tujuan Pengukuran... 45 4.1.2 Peralatan Yang Digunakan... 45 4.1.3 Langkah Pengujian... 45 4.1.4 Diagram Pengujian... 45 4.1.5 Hasil Pengujian... 48 4.1.6 Analisa Hasil Pengujian... 51 4.2 Pengujian Rangkaian DTMF... 52 4.2.1 Tujuan Pengukuran... 52 4.2.2 Peralatan Yang Digunakan... 52
4.2.3 Diagram Pengukuran... 52 4.2.4 Langkah Langkah Pengukuran... 53 4.2.5 Data Hasil Pengukuran... 54 4.2.6 Analisa Hasil... 55 4.3 Pengujian Driver Relay... 56 4.3.1 Tujuan Pengukuran... 56 4.3.2 Peralatan Yang Digunakan... 56 4.3.3 Diagram Pengukuran... 56 4.3.4 Langkah Langkah Pengukuran... 57 4.3.5 Data Hasil Pengukuran... 57 4.3.6 Analisa Hasil... 58 4.4 Pengujian Detektor Arus... 58 4.4.1 Tujuan Pengukuran... 58 4.4.2 Peralatan Yang Digunakan... 58 4.4.3 Diagram Pengukuran... 58 4.4.4 Langkah Langkah Pengukuran... 59 4.4.5 Data Hasil Pengukuran... 59 4.4.6 Analisa Hasil... 60 4.5 Pengujian Keseluruhan... 60 4.5.1 Tujuan Pengukuran... 60 4.5.2 Peralatan Yang Digunakan... 60 4.5.3 Langkah Langkah Pengukuran... 60 4.5.4 Data Hasil Pengukuran... 61 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan... 68 5.2 Saran... 68 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Blok Diagram Timer... 6 Gambar 2.2 Register TCCR0... 6 Gambar 2.3 Register TCNT0... 7 Gambar 2.4 Register TCCR1A... 7 Gambar 2.5 Register TIMSK... 8 Gambar 2.6 Blok Diagram ADC Internal ATMEGA128... 9 Gambar 2.7 Blok Diagram ADC Internal ATMEGA128... 10 Gambar 2.8 Susunan PIN ATMEGA128... 10 Gambar 2.9 Kemasan Wavecom Fasttrack M1306B... 15 Gambar 2.10 Konfigurasi PIN Konektor DB9... 16 Gambar 2.11 Konfigurasi PIN MT8870D... 20 Gambar 2.12 Rangkaian MT8870D... 21 Gambar 2.13 Konfigurasi Susunan Bit Pada SPI... 24 Gambar 2.14 Konfigurasi PIN ISD 4002... 25 Gambar 2.15 Diagram blok IC ISD 4002-120/4002-150/4002-180/4002-250... 26 Gambar 2.16 Transistor Sebagai Saklar ON... 26 Gambar 2.17 Tansistor Sebagai Saklar OFF... 27 Gambar 2.18 Karakteristik Daerah Saturasi Pada Transistor... 28 Gambar 2.19 Simbol Relay... 29 Gambar 2.20 Rangkain Internal ULN2803 (Masing-Masing Driver)... 30 Gambar 2.21 Rangkain Internal ULN2803 (Masing-Masing Driver)... 31 Gambar 2.22 LED... 32 Gambar 2.23 Optocoupler... 33 Gambar 3.1 Blok Diagram Sistem... 36
Gambar 3.2 Rangkain Tombol Pust Batton... 38 Gambar 3.3 Ragkaian Driver Relay... 39 Gambar 3.4 Rangkaian Detektor Arus... 40 Gambar 3.5 Rangkaian RS232 Converter pada modem... 42 Gambar 3.6 Rangkain DTMF MT8870D... 43 Gambar 3.7 Skematik ISD 4002... 44 Gambar 4.1 Blok diagram pengujian modem... 46 Gambar 4.2 Setting pada Hyperterminal... 47 Gambar 4.3 Pemilihan COM pada Hyperterminal... 47 Gambar 4.4 Pemilihan kecepatan pada Hyperterminal... 48 Gambar 4.5 Hasil pengujian perintah AT command dan AT+CMGR... 49 Gambar 4.6 Hasil pengujian instruksi AT+CMGS (kirim SMS)... 50 Gambar 4.7 Hasil penerimaan SMS pada Handpone... 50 Gambar 4.8 Hasil pengujian instruksi AT+CMGS (menerima telefon)... 51 Gambar 4.9 Diagram pengujian DTMF... 52 Gambar 4.10 Hasil DTMF saat tombol 1 HP ditekan pengujian DTMF... 54 Gambar 4.11 Hasil DTMF saat tombol 2 HP ditekan pengujian DTMF... 54 Gambar 4.12 Hasil DTMF saat tombol 3 HP ditekan pengujian DTMF... 55 Gambar 4.13 Diagram Rangkaian pengujian Relay... 56 Gambar 4.14 Diagram Rangkaian pengujian kontak Relay... 57 Gambar 4.15 Rangkaian Detektor Arus... 58 Gambar 4.16 Pengujian tegangan output detector arus saat beban mati... 59 Gambar 4.17 Pengujian tegangan output detector arus saat beban menyala... 59 Gambar 4.18 SMS registrasi nomor user 2 pada sistem... 61 Gambar 4.19 Balasan SMS registrasi user 2 pada HP... 61 Gambar 4.20 Kirim SMS control lampu pada sistem... 62 Gambar 4.21 Balsan SMS status lampu dari sistem... 63 Gambar 4.22 kirim SMS control lampu pada sistem... 63
Gambar 4.23 Balsan SMS status lampu dari sistem... 64 Gambar 4.24 Panggilan Nomor Modem... 64 Gambar 4.25 Hasil pengujian output beban saat menekan tombol 1 lalu bintang. 65 Gambar 4.26 Hasil pengujian output beban saat menekan tombol 1 lalu #... 66
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Setting Prescale ATMEGA128... 7 Tabel 2.2 Setting Mode Compare 1... 8 Tabel 2.3 Setting Mode PWM... 8 Tabel 2.4 Fungsi Dari PIN PIN ATMEGA128... 11 Tabel 2.5 Fungsi PIN pada Konektor DB15... 15 Tabel 2.6 Konfigurasi PIN RS-232 pada Konektor DB9... 17 Tabel 2.7 Frekuensi pada DTMF... 19 Tabel 2.8 Fungis pin DTMF MT8870... 20 Tabel 2.9 Fungsi Decoder DTMF... 22 Tabel 2.10 Mode Operasi ISD 4002... 23 Tabel 2.11 Fungsi PIN ULN2803... 31 Tabel 3.1 Pin antarmuka mikrokontroler dan Max232 pada modem... 42 Tabel 4.1 Hasil Pengujian DTMF... 55 Tabel 4.2 Pengujian Input Output Relay... 57 Tabel 4.3 Pengujian Tegangan Detector Arus... 60 Tabel 4.4 Hasil Pengujian keseluruhan melalui panggilan telefon... 67 Tabel 4.5 Hasil Pengujian keseluruhan melalui SMS... 67
DAFTAR PUSTAKA [1] Arief Susanto, Andrianto, 2015. Aplikasi Pengontrol Jarak Jauh Pada Lampu Rumah Berbasis Android. Prosiding. Studi Teknik Informatika. Universitas Muria Kudus. [2] Singgih Eko, Susanto and Joko Sunardi, 2009. Rancang Bangun Antar Muka Mikrokontroler ATMEGA32 Dengan Multimedia Card. Jurnal. Jurusan Teknofasi Nuklir, STTN. [3] Ali Ibrahim, Mira Afrina, 2015. Pengembangan Sistem Informasi SMS Gateway Dalam Meningkatkan Layanan Komunikasi Sekitar Akademika Fakultas Ilmu Komputer Usri. Jurnal, Jurusan Sitem Komunikasi, Universitas Sriwijaya. [4] Tedy Rismawan, Dedi Triyanto and Fanny Andreas, 2015. Rancang Bangun Sistem Kontrol Dan Pemonitoran Lampu Rumah Dengan Smartphone Android berbasis SMS Gateway Dan Mikrokontroler ATMEGA16. Jurnal. Jurusan Sistem Komputer, MIPA, Universitas Tanjung Pura. [5] Putra, Agfianto Eko, 2010. Mudah Menguasai Mikrokontroler Atmel AVR menggunakan BASCOM-AVR. Yogyakarta, Kelompok Riset DSP dan Embedded Intelegent System-ELNIS. [6] Rahardjo Pratolo, 2009. Alat Penjadwal On-Off Titik Beban Rumah Tangga Yang Diakses Dengan Telepon DTMF. Jurnal. Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Udayana. [7] Hasani, 2011. Alat Pengendali Otomatis Dan Deteksi Keadaan Peralatan Rumah Tangga Menggunakan SMS Kontroler. Jurnal, Jurusan Sistem Komputer, Universitas Gunadarma. [8] Wahyudin, Tri Rahajoeningroem, 2013. Sistem Keamanan Rumah Dengan Memonitoring Menggunakan Jaringan Telefon Seluler. Jurnal, Teknik Komputer, UNKOM. [9] Subito Mery, Rizal, 2012. Alat Pengukur Pemakaian Energi Listrik Menggunakan Sensor Optocoupler Dan Mikrokontroler AT89S52. Jurnal, Teknik Elektro, Universitas Tadulako.