RANCANG BANGUN KAMAR CERDAS MENGGUNAKAN

ARDUINO UNO BERBASIS ANDROID DENGAN

KOMUNIKASI NIRKABEL

PROPOSAL TUGAS AKHIR

olehAdi Sulistiono

NIM E32130901

PROGRAM STUDI TEKNIK KOMPUTERJURUSAN TEKNOLOGI INFORMASI

POLITEKNIK NEGERI JEMBER2015

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN POLITEKNIK NEGERI JEMBER

JURUSAN TEKNOLOGI INFORMASIHALAMAN PENGESAHAN PROPOSAL

1. Judul : Rancang Bangun Kamar Cerdas Menggunakan Arduino Uno Berbasis Android dengan Komunikasi Nirkabel

2. Identitas Pelaksana : ..............................................................................a. Nama Lengkap : Adi Sulistionob. NIM : E32130901c. Jurusan/Program Studi : Teknologi Informasi/Teknik Komputer

3. Lokasi : Politeknik Negeri Jember4. Identitas Dosen Pembimbing :

Dosen Pembimbing Ia. Nama Lengkap : Elly Antika, ST, M.Komb. NIP : 19781011 200501 2 002c. Jurusan/Program Studi : Teknologi Inoformasi/Teknik KomputerDosen Pembimbing IIa. Nama Lengkap : Surateno, S.Kom, M.Tb. NIP : 19790703 200312 1 001c. Jurusan/Program Studi : Teknologi Informasi / Teknik Komputer

5. Lama Kegiatan : Enam (6) bulan

Jember, 5 Juni 2015Menyetujui:Dosen Pembimbing I, Dosen Pembimbing II, Pelaksana,

Elly Antika, ST, M.Kom Surateno, S.Kom, M.T Adi SulistionoNIP 19781011 200501 2 002 NIP 19790703 200312 1 001 NIM E32130901

Mengetahui:Ketua Program Studi Teknik Komputer

Hariyono Rakhmad, S.Pd, M.KomNIP 19790703 200312 1 001

2

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Jaringan Nirkabel atau wireless network merupakan komunikasi data tanpa

kabel atau nirkabel yang menggunakan gelombang radio sebagai media

transmisinya. Teknologi Nirkabel (Tanpa Kabel) atau Wireless sekarang sudah

banyak di publikasikan di daerah yang sulit untuk di jangkau menggunakan kabel.

Teknologi nirkabel saat ini popular dilingkungan masyarakat diantaranya adalah

Wi-Fi. Wi-Fi yaitu kepanjangan dari Wireless Fidelity yaitu sekumpulan standar

yang digunakan untuk jaringan lokal nirkabel atau komunikasi data tanpa kabel

(Wireless Local Area Networks – WLAN) yang didasari pada spesifikasi IEEE

802.11. Sekarang Wi-Fi sudah tersedia pada perangkat telepon genggam, gadget,

laptop dll.

Android merupakan sistem operasi telepon genggam yang bersifat open

source atau siapa saja dapat mengembangkan itu. Perangkat keras dalam telepon

genggam yang menggunakan sistem operasi android umumnya sudah dilengkapi

dengan perangkat keras seperti kebutuhan komunikasi data tanpa kabel atau

nirkabel seperti Bluetooth dan Wi-Fi. Dengan adanya perangkat keras pendukung

seperti Bluetooth atau Wi-Fi, maka telepon genggam tersebut dapat digunakan

untuk transfer data, monitoring atau pengontrolan alat yang ada pada rumah

pintar.

Rumah Cerdas (Smart Home) adalah sistem aplikasi yang merupakan

gabungan antara teknologi dan pelayanan yang di khususkan di dalam lingkungan

rumah yang difungsikan untuk memberi keamanan, kenyamanan serta untuk

memudahkan pengguna untuk mengoperasikan alat-alat di dalam rumah. Dalam

Rumah Cerdas biasanya hanya mengontrol beberapa alat-alat yang umum

digunakan seperti lampu, kran air dll. Pada rumah cerdas pengontrolan dalam

kamar biasanya kurang spesifik seperti kipas, jendela dll, itu biasanya tidak

disertakan maka dari itu perlu di khususkan pembuatan Kamar Pintar dalam

Rumah Pintar.

1

2

Kamar Cerdas merupakan suatu sistem berbasis komputer yang dapat

memberikan kenyamanan untuk pemilik kamar. Kamar Cerdas di khususkan

untuk mengontrol peralatan di dalam kamar seperti kipas angin, jendela, tirai,

pintu dan lampu. pengontrolan alat menggunakan komunikasi data tanpa kabel

atau nirkabel menggunakan android dapat memudahkan pengguna untuk

mengontrol peralatan kamar tanpa harus berpindah tempat atau hanya membuka

aplikasi pada android dan memilih opsi sesuai yang di butuhkan. Misalnya seperti

ingin menyalakan lampu maka pemilik kamar tidak usah repot-repot untuk berdiri

terus mencari saklar lampu untuk menyalakannya, pemilik kamar hanya perlu

mengambil telepon genggam bersistem operasi android kemudian membuka

aplikasi dan memilih opsi untuk menyalakan lampu.

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang tersebut, maka dapat diambil perumusan

masalah sebagai berikut :

1. Bagaimana merancang dan membuat sistem kontrol kamar cerdas

menggunakan arduino dan android sebagai pengontrol perangkat.

2. Bagaimana cara menghubungkan antara android ke arduino dengan

komunikasi Wi-Fi.

1.3. Batasan Masalah

Demi menghindari terjadinya perbedaan pemahaman serta keluasan

penelitian maka perlu diberikan batasan masalah yang akan diteliti yaitu :

1. Mikrokontroler yang digunakan adalah Arduino Uno R3.

2. Pengendalian yang dilakukan adalah on/off.

3. Pengiriman data melalui jaringan menggunakan modul Ethernet

Shield Arduino.

4. Menggunakan Access Point sebagai jembatan antara Android dengan

Arduino Uno R3.

5. Alat yang dibuat masih dalam bentuk Prototype.

3

6. Aplikasi kendali perangkat yang di install pada android dapat di

unduh di playstore.

1.4. Tujuan

Tujuan dalam tugas akhir ini adalah mengontrol peralatan kamar tidur

seperti pintu, jendela, lampu, tirai, dan kipas angin sebagai solusi alternatif baru

untuk sistem pengedalian peralatan kamar tanpa kabel menggunakan jaringan Wi-

Fi pada platform Android atau telepon genggam yang menggunakan sistem

operasi Android.

1.5. Manfaat

Manfaat dari pembuatan Tugas Akhir ini yaitu :

1. Mempercepat akses untuk mengoperasikan peralatan kamar.

2. Mempermudah pengguna dalam mengoperasikan peralatan kamar.

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Arduino

Arduino merupakan mikrokontroler yang memang dirancang untuk bisa

digunakan dengan mudah oleh para seniman dan desainer. Dengan demikian,

tanpa mengetahui bahasa pemrograman, arduino bisa digunakan untuk

menghasilkan karya canggih (Mike, 2011).

2.1.1. Tipe Arduino

Arduino memiliki beberapa tipe yaitu dapat dilihat dalam tabel berikut.

Tipe Arduino Keterangan

Arduino USB Menggunakan interface USB sebagai antarmuka pemrograman atau komunikasi komputer.Contoh: Arduino yang menggunakan interface USB untuk download kode program, yaitu:

1. Arduino Uno

2. Arduino Duemilanove

3. Arduino Diecimila

4. Arduino NG Rev. C

5. Arduino NG (Nuova Generazione)

6. Arduino Extreme dan Arduino

Extreme v2

7. Arduino USB dan Arduino USB v2.0

Arduino Serial Menggunakan RS232 sebagai antarmuka pemrograman atau komunikasi komputer.Contoh: Arduino Serial dan Arduino Serial v2.0

4

5

Arduino Mega Arduino jenis ini memiliki spesifikasi yang lebih tinggi, dilengkapi tambahan pin digital, pin analog, port serial, dan sebagainya.Contoh:

1. Arduino Mega

2. Arduino Mega 2560

Arduino Fio Arduino jenis ini lebih banyak digunakan untuk kegunaan nirkabel.

Arduino Lylypad Arduino ini bentukya seperti uang koin dan berukuran sangat kecil. Dengan ukuran tersebut, dapat digunakan secara fleksibel.Contoh:

1. Lylypad Arduino 00, Lylypad Arduino

01

2. Lylypad Arduino 02, Lylypad Arduino

03, Lylypad Arduino 04

Arduino BT Arduino mengandung modul bluetooth untuk komunikasi nirkabel

Arduino Nano dan Arduino Mini

Arduino ini berbentuk kompak dan digunakan pada bread board.Contoh:

1. Arduino Nano 3.0

2. Arduino Nano 2.x

3. Arduino Nano 04

4. Arduino Nano 03

5. Arduino Stamp 02

Tabel 2.1 Macam-Macam Arduino

6

2.1.2. Arduino Uno R3

Arduino Uno R3 adalah papan mikrokontroler berdasarkan ATmega328.

Arduino Uno R3 memiliki 14 digital pin Input / Output dimana 6 dapat digunakan

sebagai Output PWM (Pulse Width Modulation), dan 6 input analog, .

menggunakan clock osilator 16 MHz, koneksi USB, jack listrik, header ICSP dan

mempunyai tombol reset. Itu semua diperlukan untuk mendukung keperluan

mikrokontroler, hanya terhubung ke komputer dengan kabel USB atau dengan

adaptor AC-DC atau baterai untuk memulainya

(http://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno).

Gambar 2.1 Arduino Uno R3

(http://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno)

2.1.3. Fungsi Pin Arduino

Keterangan atau fungsi pada pin Arduino Uno R3 dapat dilihat pada tabel berikut ini.

Pin Keterangan Pin14 pin input/output digital (0-13) Berfungsi:

1. Sebagai input/output, dapat

diatur oleh program

2. Khusus untuk 6 buah pin 3,

5, 6, 9, 10 dan 11. Dapat

juga berfungsi sebagai pin

analog output, dimana

7

tegangan output-nya dapat

diatur. Biasanya untuk

PWM.

3. Fungsi pin output: sebuah

pin output analog dapat

diprogram antara 0-255,

dimana hal itu mewakili

nilai tegangan 0-5V.

USB Berfungsi:1. Memuat program dari

komputer ke papan.

2. Komunikasi serial antara

papan dan komputer.

3. Sekaligus power untuk

Arduino

Jumper SV1 Sambungan atau jumper untuk memilih sumber daya papan, apakah dari sumber eksternal atau menggunakan USB. Sambungan ini tidak diperlukan lagi pada papan Arduino versi terakhir karena pemillihan sumber daya eksternal atau USB dilakukan secara otomatis.

Q1-Kristal (quartz crystal oscilator) Jika mikrokontroler dianggap sebagai sebuah otak, maka kristal adalah jantungnya karena komponen ini menghasilkan detak-detak yang dikirim ke mikrokontroler agar melakukan sebuah operasi untuk setiap detaknya. Kristal ini dipilih yang berdetak 16 juta kali per detik (16MHz).

8

Tombol Reset-S1 Untuk me-reset papan sehingga program akan mulai lagi dari awal. Perhatikan bahwa tombol reset ini bukan untuk menghapus program atau mengosongkan mikrokontroler.

In-Circuit Serial Programming (ISP) Port ICSP memungkinkan pengguna untuk memprogram mikrokontroler secara langsung, tanpa melalui bootloader. Umumnya pengguna Arduino tidak melakukan ini sehingga ICSP tidak terlalu dipakai walaupun disediakan.

X1-Sumber daya eksternal Jika hendak disuplai dengan sumber daya eksternal, papan Arduino dapat diberikan tegangan DC antara 9-12V.

6 pin input analog (0-5) Pin ini sangat berguna untuk membaca tegangan yang dihasilkan oleh sensor analog, seperti sensor suhu. Program dapat membaca nilai sebuah pin input antara 0-1023, dimana hal itu mewakili nilai tegangan 0-5V.

Tabel 2.2 Fungsi Pin Arduino Uno R3

2.2. Arduino Software

Arduino Software adalah suatu aplikasi yang di khususkan untuk

keperluan menulis atau mengisi program pada papan arduino. Selain untuk

menulis atau mengisi program Arduino Software juga dapat digunakan untuk

mengkompile program yang sudah dibuat. Di dalam aplikasi tersebut juga tersedia

beberapa library yang berguna untuk memudahkan pengguna untuk menulis

program.

9

2.3. Modul Ethernet Shield

Ethernet Shield menambah kemampuan Arduino board agar terhubung ke

jaringan komputer menggunakan kabel LAN dengan konektor kabel RJ45.

Ethernet Shield berbasiskan chip Ethernet Wiznet W5100. Wiznet W5100

menggunakan jaringan dengan protocol TCP ataupun UDP. pada modul Ethernet

Shield terdapat slot micro-SD, yang dapat digunakan untuk menyimpan file yang

diakses dari jaringan. Modul Ethernet Shield berkomunikasi dengan W5100 dan

SD card menggunakan Bus SPI (Serial Peripheral Interface). Dalam modul

Ethernet Shield juga tersedia tombol reset yang terhubung pada tombol reset yang

terdapat pada papan Arduino. Komunikasi ini diatur oleh library SPI.h dan

Ethernet.h. Bus SPI menggunakan pin digital 11, 12 dan 13 pada Arduino Uno R3.

modul Ethernet Shield membutuhkan tegangan sebesar 5V untuk beroperasi dan

diambil melalui papan Arduino, dan Ethernet Shield memiliki kecepatan koneksi

sebesar 10/100MB. Modul Ethernet Shield agar terhubung dengan Arduino Uno

R3 yaitu melalui port SPI (melalui header ICSP) pada pin digital 10, 11, 12 dan

13, serta pin 10 digunakan untuk memilih W5100 dan pin 4 digunakan untuk

kartu micro SD. Jumper yang ditandai INT dapat dihubungkan untuk

kemungkinan Arduino untuk menerima pemberitahuan interrupt yang didapat dari

W1500, tetapi tidak didukung library Ethernet . Jumper meghubungkan pin INT

dari W5100 pada pin digital 2 dengan Arduino Uno R3

(http://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoEthernetShield).

10

Gambar 2.2 Modul Ethernet Shield

(http://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoEthernetShield)

2.4. Informasi LED pada modul Ethernet Shield

Arti dari LED yang menyala pada modul Ethernet Shield dapat dilihat pada tabel berikut ini.

LED KETERANGAN

PWR Menunjukan bahwa modul aktif.

LINK Menunjukan bahwa modul menerima atau menerima data

melalui jaringan.

FULLD Menunjukkan bahwa komunikasi jaringan internet

menggunakan Full Duplex.

100M Menunjukan kecepatan koneksi jaringan 100Mb/S, jika

led mati maka kecepatannya 10Mb/S.

RX Menunjukan adanya data yang diterima.

TX Menunjukan adanya data yang dikirim.

COLL Menunjukan ketika terjadi tabrakan data pada jaringan.

Tabel 2.3 Keterangan LED pada modul Ethernet Shield (http://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoEthernetShield).

2.5. Access Point

Access Point merupakan sebuah perangkat keras yang berfungsi untuk

menyambungkan alat-alat wireless ke sebuah jaringan berkabel (wired network)

menggunakan Wi-Fi, Bluetooth atau sejenisnya. Wireless Access Point digunakan

untuk membuat jaringan (Wireless Local Area Network) ataupun untuk

memperbesar cakupan jaringan Wi-Fi yang sudah ada (menggunakan mode

bridge). Access Point berfungsi sebagai Hub / Switch yang bertugas untuk

menghubungkan Arduino Uno R3+Ethernet Shield dengan Android menggunakan

jaringan wireless / nirkabel, access point menggunakan gelombang radio untuk

11

berkomunikasi, ukuran kekuatan sinyal mempengaruhi area coverage yang akan

di jangkau, semakin besar kekuatan sinyal maka semakin luas jangkauannya,

satuan sinyalnya yaitu dBm atau mW. Di sini Access Point di fungsikan menjadi

client, yaitu sebagai perantara antara Arduino Uno R3 dengan Android

menggunakan jaringan wireless.

2.6. Android

Android adalah sebuah sistem operasi yang berbasis Java yang beroperasi

pada kernel Linux 2.6. Sistem Android sangat ringan dan penuh fitur. Android

sendiri bukanlah sebuah bahasa pemrogaman, tetapi Android merupakan sebuah

envoironment untuk menjalankan aplikasi. Android terdiri dari 3 elemen utama

yaitu Operating System, Middleware, dan Key Application. Aplikasi Android di

kembangkan dengan menggunakan Java dan dapat di implementasikan dengan

lebih mudah ke platform yang baru. Android, selama mengenali dan mengizinkan

untuk pengembangan program UI, juga mendukung XML-Based UI Layout yang

terbaru. XML UI Layout adalah konsep baru untuk pengembangan desktop (Rifai.

DKK, 2014).

2.7. Aplikasi Wi-Fi TCP/UDP

Aplikasi harus di install pada Android, karena aplikasi ini digunakan untuk

mengirimkan data kepada Arduino Uno R3 melalui jaringan Wi-Fi. Aplikasi ini

menggunakan protocol TCP/UDP untuk berkomunikasi data.

2.8. Arsitektur dasar TCP/IP

2.8.1. Pengenalan

Pada dasarnya komunikasi data merupakan proses mengirimkn data dari

satu komputer ke komputer yang lain. Untuk dapat mengirimkan data, pada

komputer harus ditambah suatu alat yang disebut sebagai antarmuka jaringan

(network interface). Jenis antarmuka jaringan ini bermacam-macam tergantung

pada media fisik yang digunakan untuk mengirimkan data tersebut (Randy, 2011).

12

TCP/IP adalah sekumpulan protokol yang dirancang untuk melakukan

fungsi-fungsi komunikasi data pada WAN, terdiri atas sekumpulan protokol yang

masing-masing bertanggung jawab atas bagian-bagian tertentu komunikasi data.

TCP/IP bukan hanya protokol yang dijalankan oleh internet, tetapi juga protokol

yang digunakan pada jaringan intranet. TCP menyediakan kehandalan transmisi

data antara client dan server apabila data hilang atau diacak, TCP memicu

transimsi ulang sampai galat terkoreksi. IP menjalankan paket data dari simpul ke

simpul, mengdekode alamat dan rute data ke tujuan yang ditunjuk. Lapisan pada

TCP/IP ditunjukan pada gambar berikut

Gambar 2.3 Lapisan Protokol TCP/IP

TCP/IP terdiri atas empat lapis kumpulan protokol yang bertingkat.

Keempat lapisan tersebut adalah sebagai berikut.

1. Lapisan Antarmuka Jaringan (Network Interface Layer). Lapisan ini sering

disebut juga link layer paling bawah yang bertanggung jawab mengirim

dan menerima data ke da dari media fisik. Media fisiknya data berupa

kabel, serat optik, atau gelombang radio. Protokol pada lapisan ini harus

mampu menjadi data digital yang dimengerti komputer yang berasal dari

peralatan lain yang sejenis.

2. Lapisan Internet (Internet Layer). Protokol yang berada pada lapisan ini

bertanggung jawab dalam pengiriman paket ke alamat yang tepat. Pada

lapisan ini terdapat tiga macam protokol yaitu IP (Internet Protocol), ARP

(Address Revolution Protocol), dan ICMP (Internet Control Message

Protocol).

3. Lapisan Transport (Transport Layer). Lapisan ini berisi protokol yang

bertanggung jawab untuk mengadakan komunikasi antara dua host. Kedua

13

protokol yang terdapat pada lapisan ini adalah TCP (Transmission Control

Protocol) dan UDP (User Diagram Protocol).

4. Lapisan Aplikasi (Application Layer). Pada lapisan ini pengguna memakai

semua aplikasi yang disediakan oleh layanan TCP/IP. Program aplikasi

akan memilih jenis protokol transportasi yang diperlukan (Randy, 2011).

2.8.2. Transmission Control Protocol (TCP)

TCP merupakan protokol lapisan transport, menyediakan layanan yang

dikenal sebagai connection oriented, reliable, dan byte stream service. Connection

Oriented berarti bahwa sebelum melakukan pertukaran data dua aplikasi

pengguna TCP harus melakukan pembentukan hubungan (handshake) terlebih

dahulu. Reliable berarti TCP menerapkan proses deteksi kesalahan paket dan

mentransmisi. Byte Stream Service berarti paket dikirimkan dan sampai ke tujuan

secara berurutan (Randy, 2011).

2.8.3. User Datagram Protocol (UDP)

Tidak seperti TCP yang bersifat connection oriented, UDP bersifat

connectionless. Dalam UDP tidak ada pengurutan kembali (sequencing) paket

yang datang, acknowledgment terhadap paket yang datang atau retransmisi jika

paket mengalami masalah di tengah jalan. Kemiripan UDP dengan TCP adalah

pada penggunaan port number. Karena sifatnya yang connectionless dan

unreliable, UDP digunakan oleh aplikasi-aplikasi yang secara periodik melakukan

aktifitas tertentu. Pengiriman datagram ke banyak client sekaligus akan lebih

efisien jika prosesnya menggunakan metode connectionless (Randy, 2011).

2.9. Wi-Fi

Wi-Fi adalah sinyal radio yang memancarkan koneksi internet hingga 90

meter. Wi-Fi menggunakan teknologi Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS),

14

yang secara ekstrem mampu mengantisipasi perubahan, interferensi, jamming, dan

pendeteksian (Rifai. DKK, 2014).

2.10. Relay

Relay adalah sebuah sakelar yang dikendalikan oleh arus, Relay memiliki

sebuah kumparan tegangan rendah yang dililitkan pada sebuah inti. Terdapat

sebuah armatur besi yang akan tetarik menuju inti apabila arus mengalir melewati

kumparan. Armatur ini terpasang pada sebuah tuas berpegas. Ketika armatur

tertarik menuju inti, kontak jalur bersama akan berubah posisinya dari kontak

normal tertutup ke kontak normal terbuka (Rifai. DKK, 2014).

2.11. Motor Servo

Motor Servo merupakan sebuah actuator putar (motor) yang mana sudut

dan arah (clockwise dan counter clockwise) pergerakan porosnya dapat diatur.

Suatu motor servo terdiri atas motor DC, serangkaian gear, rangkaian kontrol, dan

potensio meter. Rangkaian kontrol berfungsi untuk mengatur pergerakan poros

apakah poros sudah berada pada posisi yang di perintahkan atau tidak. Motor

servo memiliki tiga buah kabel, yaitu kabel VCC, kabel GND, dan kabel Kontrol.

Pergerakan motor servo ditentukan berdasarkan pulse width modulated (PWM)

yang diberikan, jika nilai sinyal yang diberikan kurang dari 1.5 ms atau 1500 µs

maka motor servo akan bergerak ke arah berlawanan arah jarum jam, sedangkan

jika pulsa yang diberikan lebih besar dari 1.5 ms maka servo akan bergerak searah

jarum jam (Muhammad, 2014).

2.12. Solenoid

Solenoid adalah peralatan yang dipakai untuk mengkonversi sinyal

elektrik atau arus listrik menjadi gerak mekanik. Solenoid dibuat dari kumparan

dan inti besi yang dapat digerakkan, dan berfungsi sebagai aktuator untuk

membuka kunci otomatis pada pintu kamar (Ivan, 2013).

15

2.13. Motor DC

Motor DC adalah suatu motor penggerak yang dikendalikan dengan arus

searah (DC). Bagian motor DC yang paling penting adalah rotor dan stator, yang

termasuk stator adalah badan motor, sikat-sikat dan inti kutub magnet. Bagian

rotor adalah bagian yang berputar dari motor DC, yang termasuk rotor ialah lilitan

jangkar, jangkar, komutator, tali, isolator, poros, bantalan dan kipas (Heryanto

Dkk, 2008).

Driver motor digunakan untuk menggerakkan motor DC menggunakan

mikrokontroler. Arus yang mampu diterima atau yang dikeluarkan oleh

mikrokontroler sangat kecil (dalam satuan miliampere) sehingga agar

mikrokontroler dapat menggerakan motor DC diperlukan suatu rangkaian driver

motor yang mampu mengalirkan arus sampai dengan beberapa ampere.

Rangkaian driver motor DC dapat berupa rangkaian transistor, relay, atau IC

(Integrated Circuit) . rangkaian driver yang umum digunakan adalah IC L293D

(Hendra, 2013).

BAB 3. METODE KEGIATAN

3.1. Tempat dan Waktu Pelaksanaan

3.1.1. Tempat Pelaksanaan

Tempat pelaksanaan penelitian perancangan tugas akhir ini di

Politeknik Negeri Jember.

3.1.2. Waktu Pelaksanaan

Aktifitas penelitian ini secara keseluruhan dilaksanakan selama 6

(Enam) Bulan sejak bulan 20 September 2015 Sampai dengan bulan 20

Februari 2016.

3.2. Alat dan Bahan

3.2.1. Alat

a. Laptop

b. Kabel

c. Tang Crimping

d. LAN – Tester

e. Gergaji

f. Solder

g. Bor Listrik

h. Timah

i. RJ–45

j. Kabel UTP.

3.2.2. Bahan

3.2.2.1. Perangkat Keras

a. Arduino Uno R3

b. Ethernet Shield (Modul Arduino)

c. Access Point

d. Acrylic

16

17

e. Handphone Bersistem Operasi Android / gadget

berflatform Android.

f. Motor Servo

g. Motor DC

h. Relay

i. Solenoid.

3.2.2.2. Perangkat Lunak

a. Arduino Software

b. Aplikasi Wi-Fi TCP/UDP untuk android.

3.3. Metode Penelitian

Gambar 3.1 Tahapan Metode Penelitian

Studi Pustaka

Perancangan Sistem

Implementasi

Pengujian

Pembuatan

18

3.3.1. Studi Pustaka

Pada metode ini penulis mengumpulkan data dan informasi dengan cara

membaca referensi, buku pustaka, jurnal, internet, dan catatan kuliah. Terutama

materi yang dibutuhkan untuk penyusunan tugas akhir ini.

3.3.2. Perancangan Sistem

Perancangan suatu sistem yang akan dibuat merupakan suatu tahapan yang

sangat penting dalam membuat suatu program atau melanjutkan ke langkah

selanjutnya, karena dengan adanya perencanaan diharapkan dapat dihasilkan hasil

yang baik atau hasil yang maksimal. Didalam perancangan sistem yang penulis

buat adalah pengendalian peralatan kamar menggunakan Android dengan

komunikasi Wi-Fi. Proses pengiriman data dari Android ke Arduino Uno R3

menggunakan jaringan Wi-Fi, untuk pengiriman data di dalam jaringan Wi-Fi

penulis menggunakan Arduino Uno R3 + modul Ethernet Shield yang kemudian

dihubungkan ke Access Point menggunakan kabel LAN.

Gambar 3.2 Rancangan Alat

Pada gambar diatas Android yang berperan sebagai client atau yang bertugas

mengirimkan perintah berupa data karakter, lalu data ini akan diteruskan melalui

jaringan Wi-Fi dan diterima oleh modul Ethernet Shield lalu diteruskan ke

19

Arduino Uno R3, kemudian Arduino Uno R3 menerjemahkan data yang dikirim

oleh Android kemudian di teruskan ke pengontrolan alat. Adapun data yang

digunakan untuk mengontrol alat sesuai gambar diatas, dapat dilihat pada tabel

dibawah ini.

Data Alat

A0 Kunci Pintu akan Terbuka

A1 Kunci Pintu akan Tertutup

B0 Lampu akan Mati

B1 Lampu akan Hidup

C0 Kipas Angin akan Mati

C1 Kipas Angin akan Hidup

D0 Tirai akan Tertutup

D1 Tirai akan Terbuka

E0 Jendela akan Tertutup

E1 Jendela akan Terbuka

Tabel 3.1 Data untuk pengontrolan alat.

3.3.3. Implementasi

Pada bab ini dilakukan pengimplementasian alat yang dibuat oleh penulis

yaitu kamar cerdas yang penggontrolannya menggunakan Android dengan

komunikasi Wi-Fi. Sebelum itu hal atau langkah yang harus diperhatikan

diantaranya :

20

3.3.3.1.Hardware

Berikut ini adalah hardware yang ada di dalam Kamar Cerdas :

1. Arduino Uno R3

Arduino Uno R3 ini berfungsi sebagai pengontrol rangkaian

pada alat kamar berdasarkan masukan data karakter dari

Android. Contohnya seperti mengontrol Solenoid untuk Pintu

kamar, Relay untuk Lampu & Kipas Angin, motor DC untuk

tirai dan Motor Servo untuk membuka atau menutup jendela.

2. Modul Ethernet Shield

Modul Ethernet Shield ini digunakan untuk komunikasi data

menggunakan Wi-Fi atau dengan IP Address antara Android

dengan Arduino Uno R3.

3. Access Point

Access Point Berfungsi agar android yang berperan sebagai

client dapat berfungsi dengan Arduino Uno R3 yang berperan

sebagai server menggunakan jaringan Wi-Fi.

4. Android

Android berfungsi untuk mengirimkan data karakter kepada

Arduino Uno R3.

5. Driver Motor

Karena motor DC membutuhkan arus yang besar sedangkan

mikrokontroler tidak bisa memberikan arus yang besar maka

diperlukan driver motor DC yang tak lain berguna sebagai

pengatur arus atau penyeimbang arus yang dari motor DC ke

Arduino Uno R3.

6. Motor DC

Motor DC digunakan untuk mengontrol buka atau tutupnya

tirai di dalam pengontrolan kamar cerdas ini.

7. Catu Daya

21

Catu Daya digunakan untuk mensupplai tegangan atau arus

agar alat dapat berjalan.

8. Motor Servo

Di dalam tugas akhir ini motor servo digunakan untuk

membuka atau menutup jendela pada kamar cerdas.

9. Relay

Relay adalah Saklar elektrik atau saklar otomatis yang

bergerak apabila dialiri oleh tegangan listrik. Relay disini

digunakan untuk menyalakan atau mematikan lampu pada

kamar cerdas dan untuk menghidupkan atau mematikan kipas

angina pada kamar cerdas.

10. Kabel LAN

Kabel LAN berfungsi sebagai komunikasi data antara Arduino

Uno R3 + modul Ethernet Shield dengan Access Point.

3.3.4. Pengujian

Pengujian sistem dalam tugas akhir ini berupa hidup atau matinya alat

yang di kontrol yang dikendalikan dengan Android dengan menggunakan

Jaringan Wi-Fi. Kontrol pada alat meliputi terkunci atau terbukanya kunci

pintu, hidup atau matinya lampu, hidup atau matinya kipas angin, terbuka

atau tertutupnya tirai pada kamar dan terbuka atau tertutupnya jendela

pada kamar.

3.3.5. Jadwal Perancangan

No Keterangan Sep Okt Nop Des Jan Feb

1 Studi Pustaka

2 Perancangan Alat

3 Implementasi Alat

22

4 Uji Coba

Tabel 3.2 Jadwal Perancangan

3.3.6. Gambaran Sistem

Pada tugas akhir yang akan dibuat penulis, sebagai berikut

Gambar 3.3 Gambaran Sistem

Keterangan :

A : Android

B : Access Point

C : Modul Ethernet Shield

D : Arduino Uno R3

E : Pintu

F : Lampu

G : Kipas Angin

H : Tirai

I : Jendela

J : Solenoid

23

K : Relay

L : Relay

M : Driver Motor DC + Motor DC

N : Motor Servo

O : Port untuk RJ45

DAFTAR PUSTAKA

Arduino. (n.d.). Arduino Ethernet Shield. Retrieved from Arduino: http://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoEthernetShield

Arduino. (n.d.). Arduino Uno R3. Retrieved from Arduino: http://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno

Dinata, Y. (2014). Arduino Itu Mudah. PT. Elex Media Komputindo.

Fauzy, R. R. (2011). Sistem Pengendali Robot Mobil Berbasis Mikrokontroler ATmega16 dengan Antarmuka RJ45.

Ichwan, M. DKK. (2013). Pembangunan Prototipe Sistem Pengendalian Peralatan Listrik Pada Platform Android. No.1, Vol. 4, Januari - April 2013 ISSN: 2087-5266.

Maryanto, H. (2013). Pembuatan Prototipe Pintu Otomatis Satu Arah Berbasis Mikrokontroler ATmega8535 menggunakan Double IR. Seruni - Seminar Riset Unggulan Nasional dan Komputer FTI UNSA 2013.

Melalolin, I. C. (2013). Rancang Bangun Brankas Pengaman Otomatis Berbasis Mikrokontroler AT89S52. TELEKONTRAN, VOL.1, NO.1, JANUARI 2013.

Riza, R. DKK. (2013). Rancang Bangun Prototype Perangkat Aplikasi Wi-Fi Lamp Berbasis Mikrokontroler dan Aplikasi menggunakan Platform Android.

Wisnu, A. H. (2008). Pemrogaman Bahasa C untuk mikrokontroler ATmega8535.