RESUME

Pengendali Listrik Rumah Berbasis Cloud Computing

OLEH, Nur Iksan, Arief arfriandi

ISSN : 2085-3688, Jurnal Infotel Vol.7 No.1 Mei 2015

Ada banyak cara untuk mengurangi konsumsi energi pada rumah melalui penyediaan informasi kepada penghuni mengenai penggunaan listrik di rumahnya, dan menyediakan cara yang efektif untuk merespon informasi tersebut. Jurnal ini mengusulkan sebuah Sistem Monitoring Listrik Rumah (SMLR). Sensing, monitoring, dan actuating adalah bagian dari SMLR yang berperan penting dalam mengurangi konsumsi energi di rumah dapat diakses melalui web browser dan perangkat mobile. Sistem ini dibangun dalam sebuah platform cloud computing yang menyediakan tools dan mekanisme yang membantu pengembangan aplikasi di lingkungan cloud yang membantu user untuk memonitor dan mengontrol peralatan listrik yang ada dirumah. Hasil Riset ini diharapkan dapat mendorong pengguna untuk mengubah kebiasaan mereka dalam menggunakan listrik. Pengguna akan memperhatikan penggunaan listrik mereka karena mereka sadar untuk menggunakan listrik se-efisien mungkin. Semakin banyak listrik yang dihemat, semakin sedikit mereka menghabiskan uang untuk membayar tagihan.

SMLR terdiri dari 3 bagian, yaitu smart home environment, cloud service dan perangkat akses. Smart home environment terdiri dari peralatan listrik, electric panel yang dilengkapi dengan microcontroller, sensor, actuator, relay, zigbee wirelless dan selanjutnya gateway sebagai penghubung ke cloud service. Sistem ini diintegrasikan pada cloud service untuk memberikan layanan automation, intelligent dan monitoring, baik melalui web maupun smartphone. Peralatan listrik yang terhubung dengan controller akan dideteksi kondisinya (on/off).

Data hasil deteksi sensor akan dikumpulkan oleh controller. Selanjutnya melalui zigbee wirelles data kondisi peralatan listrik dan data deteksi sensor akan dikirimkan ke gateway untuk selanjutnya dikirimkan ke cloud service. Komunikasi yang digunakan antara gateway dan cloud server dapat menggunakan 3G, GSM maupun ADSL. Disamping itu protokol yang digunakan untuk komunikasi antara gateway dan cloud server menggunakan protocol HTTP/HTTPS. Begitu juga untuk komunikasi dan protokol yang digunakan pada perangkat akses baik melalui smartphone / web dekstop ke cloud service juga menggunakan 3G, GSM, ADSL dan HTTP/HTTPS.

Perangkat dan Penyusunan

A. Sensor

Sensor berfungsi untuk mendeteksi kondisi lingkungan atau area tertentu. Pada penelitian ini, digunakan sensor PIR (Passive InfraRed) atau sensor infra merah dan sensor DHT11 (Temperature and Humidity Sensor). Sensor PIR dihubungkan ke microcontroler arduino berfungsi untuk mendeteksi adanya suatu objek dalam ruangan berdasarkan perubahan panas pada area deteksi sensor. Objek yang terdeteksi oleh sensor PIR ini dapat berupa manusia, binatang dan api. Namun, penggunaan sensor PIR ini lebih difungsikan untuk mendeteksi keberadaan manusia dalam suatu ruangan. Adanya sensor PIR ini akan dijadikan untuk mengontrol peralatan listrik, seperti lampu, untuk dinyalakan atau dimatikan. Jika sensor PIR mendeteksi adanya objek/manusia maka data hasil deteksi ini akan dikirimkan ke kontroler untuk selanjutnya kontroler akan memerintahkan aktuator untuk menyalakan lampu. Begitu sebaliknya, jika sensor PIR mendeteksi tidak adanya objek/manusia maka data hasil deteksi akan dikirimkan ke kontroler untuk selanjutnya memerintahkan aktuator untuk mematikan lampu.

Menghubungkan PIR sensor ke Arduino

Sensor DHT11 berfungsi untuk mendeteksi perubahan suhu dan kelembapan pada suatu ruang. Data hasil deteksi ini digunakan untuk mengatur pengoperasian peralatan pendingin ruangan (AC). Pengoperasian peralatan AC ini selain berdasarkan data dari sensor suhu juga berdasarkan pada data dari sensor PIR. Sehingga kontroler dalam mengoperasikan peralatan AC ini akan terlebih dahulu melihat apakah ada objek pada suatu ruangan melalui sensor PIR. Jika Sensor PIR mendeteksi ada aktivitas maka kontroler selanjutnya menggunakan data sensor DHT11 untuk memastikan peralatan AC perlu diaktifkan atau tidak. Jika suhu yang terdeteksi diruangan dibawah ambang batas nilai yang ditetapkan, dalam hal ini 28oC, maka peralatan AC tidak perlu diaktifkan. Jika suhu yang terdeteksi diatas ambang batas maka peralatan AC akan dinyalakan.

Menghubungkan DHT11 sensor ke Arduino

B. Aktuator

Aktuator berfungsi untuk melakukan atau mengeksekusi perintah dari kontroler untuk mengoperasikan peralatan listrik. Pada penelitian ini, aktuator yang digunakan berupa relai (relay). Relai ini berfungsi sebagai saklar (switch) untuk mematikan dan menghidupkan peralatan listrik. Modul relai ditunjukkan pada Gambar 4. Modul ini didesain agar dapat kompatibel dengan modul kontroler arduino, sehingga lebih memudahkan dalam instalasi. Modul ini terdiri dari 4 channel relai dan slot untuk modul zigbee.

Modul relai 4 channel

C. Microcontroller

Microcontrol berfungsi untuk mengolah data dari sensor dan memerintahkan aktuator untuk mengoperasikan peralatan listrik. Microcontrol yang digunakan dalam penelitian ini berupa modul arduino uno yang dilengkapi dengan chip ATMega 328 sebagai microcontroller.

D. Modul Komunikasi

Modul komunikasi digunakan untuk menghubungkan antar bagian sistem sehingga dapat berkomunikasi. Ada beberapa cara yang dapat digunakan untuk menyediakan media komunikasi dengan menggunakan protokol yang berbeda. Sebagai contoh: bluetooth, ethernet, GSM (3G/4G), wifi, zigbee, dan lain-lain. Dari beberpa protokol tersebut, masing–masing mempunyai kelebihan dan kekurangan.  Pada penelitian ini digunakan protokol zigbee sebagai perangkat untuk menyediakan layanan komunikasi. Zigbee merupakan protokol komunikasi tanpa kabel (wireless) yang menggunakan media radio dan mempunyai daya yang kecil. Walaupun  pada imlementasinya mirip dengan protokol wifi sebagai protokol komunikasi tanpa kabel, protokol zigbee ini lebih ditujukan pada implementasi untuk area yang kecil dengan biaya yang relatif murah dan tidak membutuhkan daya yang begitu besar. Beberapa fitur dari Zigbee mencakup kemampuan untuk mendukung fungsi beberapa jaringan seperti point to point atau multipoint to point dan juga jaringan mesh. Karena berfungsi pada siklus kerja rendah, teknologi ini juga dianggap sangat baik dalam hal daya tahan baterai.

Modul Zigbee

Menghubungkan perangkat zigbee pada modul relai.

E. Perangakat Akses

Perangkat akses berfungsi untuk memonitor perangkat listrik berdasarkan informasi dari data yang telah diproses oleh kontroler. Perangkat akses ini dapat berupa perangkat mobile, dan perangkat desktop (web). Perangkat akses ini mengakses informasi monitoring pada cloud server melalui layanan (cloud service) yang disediakan. Perangkat ini terhubung dengan cloud server menggunakan protocol komunikasi GSM (3G/4G) melalui protokol HTTP atau HTTPS. Melalui perangkat ini, kondisi dan status peralatan listrik yang ada pada rumah akan dapat dimonitor dan dikontrol kapan saja dan dimana saja. 

F. Gateway

Gateway berfungsi untuk menghubungkan jaringan local di rumah dengan jaringan internet atau Wide Area Network (WAN). Konektivitas WAN diberikan melalui DSL, cable modem, jaringan broadband pada perangkat mobile (3G/4G). Jringan local membutuhkan IP Gateway yang akan menghubungkan dengan cloud server.  Solusi untuk IP Gateway dapat atasi dengan menggunakan protokol Zigbee. Selain itu juga dapat menggunakan IPV4 melalui WIFI dan ethernet. Untuk membangun gateway dibutuhkan modul 3G/4G yang dihubungkan pada arduino. Gateway ini akan menerima data dari jaringan lokal melalui protokol Zigbee untuk selanjutnya dikirimkan ke cloud server melalui protokol HTTP/HTTPS,

G. Cloud Server

Cloud server memberikan manfaat dalam pengaksesan database yang tersimpan di internet/cloud melalui aplikasi berbasis web dan aplikasi mobile. Untuk terhubung ke cloud service, aplikasi baik web maupun mobile harus terhubung ke internet.

RESUME

PERANCANGAN SISTEM KENDALI OTOMATIS PADA SMART HOME MENGGUNAKAN MODUL 
ARDUINO UNO

Oleh, Danny Kurnianto, Abdul Mujib Hadi, 
Eka Wahyudi

ISSN: 2302 – 2949, Vol: 5, No. 2, Juli 2016

Perkembangan teknologi digital yang pesat ikut mendorong perkembangan teknologi komputer. Sekarang ini, banyak perangkat-perangkat listrik yang bekerja secara terintegrasi dengan sistem komputer. Hal ini tentunya akan sangat membantu pekerjaan manusia dalam mengoperasikan perangkat listrik tersebut. Salah satu penelitian yang sedang berkembang sekarang ini adalah mengenai Smart Home. Perangkat Smart Home adalah sebuah perangkat yang memiliki sistem otomatisasi sangat canggih untuk mengendalikan lampu dan suhu, perangkat multimedia untuk memantau dan menghidupkan sistem keamanan yang terhubung dengan pintu atau jendela dan beberapa fungsi yang lainnya.

Smart Home memiliki beberapa manfaat seperti memberikan kenyamanan yang lebih baik, keselamatan dan keamanan yang lebih terjamin, dan menghemat penggunaan energi listrik. Dengan menerapkan perangkat Smart Home di rumah atau perkantoran, perangkat-perangkat listrik akan dapat bekerja secara otomatis sesuai dengan kebutuhan pengguna. Pengguna juga dapat memantau dan mengendalikan perangkat-perangkat listrik di dalam rumah dari jarak jauh melalui suatu saluran seperti melalui jaringan internet, Wi-Fi atau bluetooth.

Alat dan Bahan

1. Software Proteus

2. Modul Arduino Uno

3. Sensor magnetic Reed Switch

4. Sensor suhu LM35

5. LCD

6. Speaker

7. Relay

Diagram Blok Sistem

Input pada block diagram terdiri dari sensor magnetik yang bertindak sebagai switch otomatis. Sensor magnetik dipasang pada pintu masuk sehingga saat sensor aktif maka akan menghidupkan lampu dan gelombang ultrasonik (keluar melalui speaker).  Sensor suhu digunakan untuk memantau kondisi suhu ruang, jika suhu terlalu panas maka sistem akan menyalakan kipas angin secara otomatis. Serial monitor pada Arduino digunakan untuk memberikan pesan yang akan ditampilkan di LCD. 

Pada sisi output, terdapat beberapa komponen seperti Speaker untuk mengeluarkan gelombang ultrasonik, lampu pijar yang bekerja saat sensor magnetik aktif, kipas angin yang bekerja saat suhu di dalam ruang panas, dan LDC untuk menampilkan data suhu ruang dan pesan. Modul Arduino Uno digunakan sebagai pusat pengolah data dan kendali sistem.

 Diagram Blok Sistem Model Smart Home

Perancangan Alat

1.    Antarmuka Sensor Magnetik

Sensor magnetik yang digunakan berupa dua buah reed switch buluh getar yang dipasang di pintu masuk dan magnetik ID. Pada kondisi ON, sensor akan memberika logika “0” pada Arduino dan sebaliknya jika kondisi OFF, sensor akan memberikan logika “1” pada Arduino. Output dari kedua sensor terhubung dengan pin 13 dan 8 pada Arduino.

Antarmuka sensor magnetik

2.    Antarmuka Sensor Suhu

Sensor suhu yang digunakan pada penelitian ini adalah LM35 dengan sensitifitasnya sebesar 10 mV/C, artinya setiap kenaikan suhu sebesar 1 C maka terjadi perubahan tegangan sebesar 10 mV dengan arus sebesar 60 µA. Sensor suhu digunakan untuk memantau kondisi suhu di dalam ruang. Jika suhu ruang mencapai nilai lebih dari 27 C, maka mikrokontroler akan mengaktifkan relay (on) yang terhubung dengan kipas angin. Saat relay on maka kipas angin akan berputar. Jika suhu berada dibawah 27 C, maka mikrokontrolerakan mematikan relay dan kipas berhenti berputar. Output sensor LM35 dihubungkan dengan port C pin 0 (PC0).

Antarmuka sensor suhu

3.    Antarmuka Serial Monitor (Arduino)

Komunikasi serial pada modul Arduino menggunakan port PD0 dan PD1 atau Rx Tx. Didalam proses pengiriman data secara serial, Arduino juga mempunyai aplikasi untuk pengiriman tersebut (Serial Monitor). Dengan memanfaatkan aplikasi serial, pengiriman pesan dari komputer untuk ditampilkan pada LCD dapat dilakukan dengan baik.

Antarmuka serial monitor Arduino

4.    Antarmuka Speaker

Speaker pada model Smart Home yang diusulkan digunakan untuk mengeluarkan gelombang elektromagnetik berupa gelombang bunyi dengan frekuensi tertentu. Pada Arduino terdapat library untuk pembangkitan frekuensi dengan karaktristik tertentu. Untuk Arduino uno fungsi pembangikat frekuensi terletak pada pin 10 dan 9 digital dengan tanpa konfigurasi awal. Library toneAC pada arduino merupakan library additional. Secara default software Arduino IDE ini tidak mengandung library toneAC. Oleh karena itu, library tersebut harus ditambahkan sendiri dengan mengunduh di website Arduino.

Antarmuka Speaker dengan Arduino

5.    Antarmuka Driver Relay Lampu dan Kipas Angin

Untuk mematikan dan menghidupkan lampu serta kipas angin, digunakan sebuah relay sebagai sakelar elektronik. Sebagai driver Relay, digunakan sebuah transistor tipe 2N3904 yang dioperasikan pada daerah kerja saturasi. Driver relay akan hidup jika pin 7 bernilai high “1” dan akan mati ketika logic low “0”.

Antarmuka driver relay lampu

Untuk menjadikan transistor 2N3904 bekerja pada daerah saturasi, maka arus basis (Ib) dan tegangan basis emitor (Vbe) harus diatur sesuai dengan nilai Ib saturasi sebesar 5 mA dan tegangan Vbe saturasi sebesar 900 mV.

Vs       =  IB x R + VBE

5 V      =  5 mA x R + 900 mV

4,1       =  5 mA x R

R         =  4,1 / 5 mA

            =  820 Ω

6.    Antarmuka LCD

LCD digunakan untuk menampilkan karakter. Pada baris pertama digunakan untuk menampilkan data suhu ruang dan baris kedua digunakan untuk menampilkan pesan. Pin 2 pada LCD terhubung dengan sumber tegangan dan pin 5 LCD terhubung dengan ground. Proses pengiriman data LCD menggunakan 4 bit serial bus D4-D7 yang terhubung dengan pin 2-5 pada Arduino. Untuk pengendalian pada LCD digunakan pin 4 (register select) yang terhubung dengan pin 12 Arduino dan pin 6 (enable) terhubung dengan pin 11 Arduino.

Antarmuka LCD dengan Arduino

RESUME

Fabrikasi Dssc dengan Dye Ekstrak Jahe Merah (Zingiber Officinale Linn VarRubrum) Variasi Larutan TiO2 Nanopartikel Berfase Anatase dengan Teknik Pelapisan Spin Coating

Oleh, Vitriany Ekasari, Gatut Yudoyono

JURNAL SAINS DAN SENI POMITS Vol. 2, No.1, (2013) 2337-3520 (2301-928X Print)

Sel surya berdasarkan perkembangan teknologi saat ini dan bahan pembuatannya dapat dibedakan menjadi tiga yaitu pertama, sel surya yang terbuat dari silikon tunggal, dan silikon multi kristal. Kedua, sel surya tipe lapis tipis dan yang ketiga sel surya organik (Dye Sensitized Solar Cell). Sel surya konvensional berupa sambungan p-n junction yang terbuat dari bahan semikonduktor seperti silikon, masih mahal untuk dikembangkan karena menggunakan teknologi yang canggih. Hingga ditemukan oleh Gratzel yaitu sel surya organik, DSSC sebagai sel surya dengan dye sensitizer dari bahan organic dapat dikembangkan berbiaya murah serta fabrikasi mudah.

Pada dasarnya prinsip kerja DSSC mengkonversi energy cahaya ke listrik dalam skala molekular dalam bentuk reaksi dari transfer elektron. Proses pertama dimulai dengan terjadinya eksitasi elektron pada dye akibat absorbsi foton. Dimana ini merupakan salah satu peran dari sifat TiO2. Ketika foton dari sinar matahari menimpa elektroda kerja pada DSSC, energi foton tersebut diserap oleh dye yang melekat pada permukaan TiO2. Sehingga dye mendapatkan energy untuk tereksitasi. Dye tereksitasi membawa energi dan diinjeksikan ke pita konduksi pada TiO2. TiO2 berperan sebagai sebagai akseptor atau kolektor elektron. Molekul dye yang ditinggalkan kemudian dalam keadaan teroksidasi. Selanjutkan elektron akan ditransfer melewati rangkaian luar menuju elektroda pembanding (elektroda yang mengandung lapisan karbon). Elektrolit (pasangan iodide dan triodide) yang bertindak sebagai mediator elektron sehingga dapat menghasilkan proses siklus dalam sel. Ion Triodide menangkap elektron yang berasal dari rangakaian luar dengan bantuan molekul karbon sebagai katalis. Elektron yang tereksitasi masuk kembali ke dalam sel dan dibantu oleh karbon sehingga dapat bereaksi dengan elektrolit yang menyebabkan penambahan ion iodide pada elektron. Kemudian satu ion iodide pada elektrolit mengantarkan elektron yang membawa energi menuju dye teroksidasi. Elektrolit menyediakan elektron pengganti untuk molekul dye teroksidasi. Sehingga dye kembali ke keadaan awal.

DSSC terdiri dari dye-sensitized yang terbuat dari bahan organik, lapisan TiO2 nanokristal, larutan elektrolit yang mengandung pasangan redoks I-/I3- dan substrat kaca ITO sebagai elektoda kerja. Faktor luar area dan ketebalan lapisan semikonduktor yang mengatur peningkatan beban dye, kemudian kerapatan optis yang menghasilkan efisiensi penyerapan cahaya. Kerapatan optis menyatakan ukuran transmisi suatu elemen optik dengan panjang gelombang tertentu. Jika dihubungkan dengan pemberian radiasi pada suatu objek, maka kerapatan optisnya merupakan perbandingan antara intensitas awal dan intensitas transmisi.

Skema DSSC

DSSC berbentuk struktur sandwich, dimana dua elektroda yaitu elektroda TiO2 dengan dye dan elektroda pembanding yang terbuat dari kaca ITO dilapisi karbon yang mengapit elektrolit membentuk sistem sel fotoelektrokimia. Elektroda pembanding terbuat dari kaca ITO yang dilapisi dengan karbon karena memiliki konduktivitas yang cukup dan resistansi panas dan aktivitas elektrokatalitik dari reduksi triiodide. 

            TiO2 adalah material fotokatalis yang memiliki daya oksidasi yang kuat, photostabilitas yang tinggi dan selektivitas redoks. Syarat penting untuk meningkatkan aktivitas katalis dari TiO2 adalah meningkatkan luas permukaan dari TiO2 yang bergantung pada ukuran kristalnya. 

Sifat fisis dan kimia dari TiO2 bergantung pada ukuran, morfologi dan struktur kristalnya. TiO2 memiliki tiga bentuk kristal yaitu anatase, rutile, dan brookite. Kristal TiO2 fase anatase memiliki kemampuan yang lebih aktif daripada rutile. Anatase dianggap sebagai fase yang paling menguntungkan untuk fotokatalisis dan konversi solar energi. TiO2 hanya mampu menyerap sinar ultraviolet (350-380 nm). Untuk meningkatkan serapan spektra TiO di daerah tampak, dibutuhkan lapisan zat warna yang akan menyerap cahaya tampak. Zat warna tersebut berfungsi sebagai sensitizer.

Jahe Merah termasuk rimpang umbi-umbian yang banyakterdapat di tanah Indonesia dan banyak dimanfaatkan sebagai bahan obat. Jahe Merah memiliki nama ilmiah Zingiber officinale Linn Var. rubrum. Antosianin jumlahnya 90-96% dari total senyawa fenol. Antosianin adalah bagian dari senyawa fenol yang tergolong flavonoid. Antosianin merupakan zat warna yang paling penting dan tersebar luas, pigmen memberikan warna pada tumbuhan tinggi dan mudah larut dalam air. Pigmen ini berperan terhadap timbulnya warna pada bunga, daun, dan buah. Antosianin bersifat polar sehingga dapat dilarutkan pada pelarut polar seperti etanol, aseton, dan air. Berdasarkan tingkat polaritasnya antara antosiansin sebagai zat terlarut dan air sebagai pelarut tidak seimbang. 

Ekstraksi adalah kegiatan penarikan kandungan kimia yang dapat larut sehingga terpisah dari bahan yang tidak dapat larut dalam pelarut cair. Diketahuinya senyawa aktif yang dikandung oleh suatu bahan (simplisia) akan mempermudah pemilihan pelarut dan metode ekstraksi yang tepat.

Sifat kelistrikan dapat diukur dengan menggunakan voltmeter dan amperemeter dengan variable beban. Pengukuran fill factor (FF) dan efisiensi (η) solar energy menurut persamaan dan gravik berikut ini.

                          Grafik I-V pada photovoltaic yang bekerja secara normal

Keterangan :

FF                   =  fill factor

I max              =  arus maksimun

V max             =  tegangan maksimum

Isc                  =  arus yang dihasilkan pada keadaan short circuit

V oc                =  tegangan input 

             

Proses Pembuatan

A. Preparasi TiO Nano

TiO2 Nano disintesis dengan metode kopresipitasi menggunakan bahan TiCl3 PA dari Merck 20ml, HCl PA 20 ml, NH4OH PA 40-50ml, dan aquades 50 ml. Aquades sebanyak 50 ml dimasukkan dalam gelas beker, lalu ditambahkan larutan HCl pekat 20 ml, kemudian diletakkan sambil distirer perlahan. Larutan TiCl3 20 ml dituangkan ke dalam beker gelas sedikit demi sedikit sambil distrirer. Setelah itu campuran tersebut distirer selama 30 menit. Kemudian ditambahkan larutan NH4OH sebanyak 40-50 ml diteteskan dengan pipet kaca dan distirer selama 1 jam. Setelah itu stirrer dimatikan dan campuran didiamkan selama 1 hari hingga larutan itu mengendap. Setelah terbentuk endapan barulah larutan itu dicuci dengan menggunakan aquades hingga tidak berbau lagi dan campuran berwarna putih. Setelah itu disaring dengan menggunakan kertas saring untuk mendapatkan substrat TiO2. Substrat yang diperoleh kemudian dioven dengan temperatur 400°C selama  3 jam menggunakan furnice. Butiran TiO2 yang terbentuk diuji XRD untuk mengetahui ukuran kritalnya.

B. Preparasi Elektroda Kerja

Elektroda kerja dibuat dari kaca konduktif ITO yang di atasnya dideposisikan larutan TiO2 nano dengan teknik Spin Coating. Cara membuat larutan TiO2 nano yaitu dengan mencampurkan serbuk TiO2 nano dengan larutan asam asetat dan Triton X-100. Larutan TiO2nano dibuat dengan 1 gr TiO2 nano ditambahkan 4 ml Asam asetat, distirer selama 30 menit, kemudian ditambahkan 5 tetes Triton X-100 dan distirrer kembali selama 30 menit. Digunakan dua variasi larutan yaitu larutan TiO2 yang dicampur dengan larutan dye ekstrak Jahe Merah dan tanpa dicampur dye. Untuk membuat larutan yang dicampur dye, cukup menambahkan 2 ml dye pada larutan yang dibuat tadi dan distirer selama 10 menit, agar semua tercampur merata. 

Sel berupa substrat kaca ITO dengan ukuran sel 2 × 2 cm. Larutan TiO2 yang telah disiapkan sebelumnya, diletakkan di atas permukaan kaca ITO yang tidak berselotip kemudian dilakukan teknik spin coating untuk pelapisannya di atas permukaan ITO. Agar deposisi TiO2 menjadi lebih baik, dilakukan sintering pada temperatur 200 C selama 10 menit. Kemudian didinginkan hingga mencapai temperatur ruang.

C. Preparasi Dye Jahe Merah sebagai fotosensitizer

Pewarna yang digunakan dalam penelitian ini adalah ekstrak jahe merah. Jahe merah diekstrak dengan membuat bubuk dari jahe yang telah dikeringkan, kemudian bubuk tersebut dilarutkan dengan menggunakan air. Setiap 25 gr bubuk jahe merah membutuhkan 125 ml air. Agar bahan lebih awet, maka bahan tersebut disimpan dalam lemari es dalam wadah yang rapat dan kedap udara.  Untuk menguji daya serap dari ekstrak Jahe Merah yaitu dengan menggunakan UV-VIS spektrofotometri.

D. Preparasi Larutan Elektrolit

Larutan elektrolit yang digunakan adalah pasangan redoks iodin dan Iodide (I-/I3). Senyawa dalam pembuatan larutan elektrolit ini adalah Kalium Iodida (KI) 0.5 M, Iodine 0.05 M, dan pelarut air. Prosedur awal pembuatan lrutan ini adalah mencampurkan 0.8 gram Kalium Iodide ke dalam 10 ml air, kemudian diaduk hingga rata. Selanjutnya ditambahkan 10 tetes iodine ke dalam larutan tersebut dan distirrer selama 10 menit. Simpan larutan dalam wadah yang tertutup.

E. Pembuatan Elektroda Pembanding

Elektroda pembanding dibuat dengan kaca ITO yang dilapisi karbon. Adapun cara untuk melapisi karbon pada kaca ITO yaitu dengan menggores-goreskan Pensil 8B pada bagian konduktif kaca ITO kemudian dipanaskan di atas lilin hingga terbentuk lapisan berwarna hitam seperti gambar berikut ini.

Elektroda Karbon

F. Perangkaian DSSC

Setelah masing-masing komponen DSSC tersebut siap akan dilakukan perangkaian DSSC dengan prosedur sebagi berikut:

1. Elektroda kerja yang telah disiapkan, direndam dalam larutan dye selama 1 hari untuk elektroda kerja yang menggunakan larutan TiO2 tanpa dye (sampel A). Sehingga terjadi pewarnaan pada lapisan TiO2. Sedangkan untuk larutan yang telah TiO2 yang telah dicampur dye (sampel B) cukup didiamkan saja. 

2. Setelah itu disiapkan spacer dari film plastik dengan ukuran sama dengan design di atas dan diletakkan di atas substrat TiO2. Kemudian larutan elektrolit diteteskan tepat di atas lapisan TiO2. Setelah itu diletakkan elektroda pembanding diatas substrat TiO2 yang telah diberi spacer tadi, elektroda pembanding dipasang tidak sejajar untuk memudahkan pada saat pengujian. Setelah itu klip kertas dipasang untuk menguatkan kedua elektroda tersebut.

FLOWCHART PROGRAM “ SELAMAT DATANG”

Berikut ini contoh flowchart program sederhana “Selamat Datang” menggunakan applikasi Delphi 7.

Flowchart dimulai dengan memilih program yang sudah dibuat sebelumnya dengan menggunakan format.exc. kemudian pilihlah program tersebut. Ketika program terbuka maka muncul sebuah jendela, dimana jendela tersebut terdapat tulisan “Selamat Datang” serta tombol “Merah”, “Putih”, dan “Tutup”. Ketika tombol “Merah” ditekan, maka warna tulisan “Selamat Datang” berubah menjadi merah. Ketika tombol “Putih” ditekan maka warna tulisan “Selamat Datang” menjadi putih. Untuk menutup program tekan tombol “Tutup”.

Salam Super 19596/P, Andri Irawan

Dosen : Titik Lusiani, M.Kom, OCP
http://blog.stikom.edu/lusiani
https://titiklusiani.wordpress.com/

RESUME

PENGENDALIAN PINTU PAGAR GESER

MENGGUNAKAN APLIKASI SMARTPHONE ANDROID DAN

MIKROKONTROLER ARDUINO MELALUI BLUETOOTH

Oleh Andi Syofian

JTE - ITP ISSN NO. 2252-3472

Jurnal Teknik Elektro ITP, Volume 5, No. 1;  Januari 2016

Untuk membuka maupun menutup pintu pagar geser biasanya dilakukan secara konvensional yaitu dengan mendorongnya. Seiring perkembangan teknologi elektronika, pintu pagar dapat dibuka dan ditutup secara otomatis menggunakan remote control. Namun hal tersebut masih kurang efektif, karena remote control harus selalau dibawa pemilik rumah ketika akan meninggalkan rumah, dan setiap pemilik rumah harus memiliki masing-masing satu remote control. Pembuatan alat pengendali pintu pagar geser menggunakan aplikasi smartphone android dan mikrokontroller arduino melalui bluetooth untuk menggantikan fungsi remote control agar mempermudah dalam penggunaannya.

Perangkat yang dibutuhkan

1.     Handphone Android Tech

Perangkat ini berfungsi sebagai input untuk mengkoneksikan Bluetooth handphone dengan modul bluetooth pada arduino yang nantinya berfungsi sebagai pengontrol pintu pagar yang akan dikendalikan oleh operator.

2.     Modul Bluetooth HC-05

Perangkat ini berfungsi sebagai komunikasi data yang nantinya digunakan untuk mengirimkan data dari arduino, kemudian data yang terkirim tersebut diterima oleh handphone sehingga dapat mengendalikan pintu pagar. Jarak yang dapat dijangkau oleh bluetooth adalah ±10 meter atau 30 feet.

3.     Mikrokontroler Arduino

Perangkat ini berfungsi sebagai otak dari dari sistem pengendalian pintu pagar secara keseluruhan.

4.     Driver Motor DC L293

Perangkat ini berfungsi untuk mengendalikan motor DC, dalam rangkaian driver motor ini menggunakan IC L293 yang berfungsi sebagai saklar untuk dapat menghidupkan dan mematikan motor, mengatur kecepatan motor, dan mengendalikan arah putaran motor.

5.     Motor DC           

Perangkat ini berfungsi sebagai penggerak pintu pagar supaya dapat membuka dan menutup pintu pagar.

6.     LED

Perangkat ini berfungsi sebagai display ketika bluetooth handphone terhubung ke sistem melalui modul bluetooth arduino.

7.     Power supply

Perangkat ini berfungsi sebagai penyuplai daya untuk rangkaian sistem agar dapat bekerja dengan semestinya.

Rancangan Mekanik Pintu Pagar

            Pada perancangan mekanik pintu pagar, design yang dibuat nantinya akan diterapkan pada benda kerja yang sesungguhnya. Dibawah ini merupakan hasil design perancangan mekanik pintu pagar rumah.

                       Design pintu pagar rumah

Keterangan gambar diatas sebagai berikut :

1. Mekanik utama (body secara keseluruhan)

2. Pintu pagar

3. Motor DC

4. LED Indikator

5. LED Indikator

6. LED Indikator

Gambar diatas menunjukkan tinggi pintu pagar berukuran 17cm dengan diameter mekanik secara keseluruhan 35 x 40 cm. Design yang dibuat belum termasuk properti tambahan untuk pelindung rangkaian sistem yang akan diletakkan di dalam. Rancangan dibuat miniatur rumah sederhana.

Rancangan Aplikasi Android

Untuk pengontrolan sistem pengendali pintu pagar digunakan aplikasi App Inventor pada smartphone android. Aplikasi ini berguna sebagai remote kontrol untuk mengirimkan perintah kepada sistem pengendali pintu pagar. Program tersebut didownload dan dijadikan berupa file .apk, file inilah yang kemudian akan menjalankan simulasi pemograman yang akan dijalankan pada handphone android. Akan ada dua buah tampilan pada handphone yaitu, tampilan untuk mengkoneksikan bluetooth android dengan bluetooth arduino dan tampilan untuk mengontrol kunci motor pintu pagar rumah.

Pada tampilan pertama yaitu pemograman bluetooth, apabila bluetooth antara android dan arduino sudah terkoneksi maka tampilan kedua secara otomatis akan terbuka. Tampilan kedua berupa pengontrolan motor penggerak pintu pagar untuk membuka dan menutup. Jarak maksimal untuk koneksi Bluetooth adalah 10 meter, jika melebihi jarak tersebut maka bluetooth pada handphone android tidak dapat mendeteksi program Bluetooth pada arduino.

Penulisan Program pada Mikrokontroller

Untuk memasukkan program ke dalam sebuah mikrokontroler ATMega328 dibutuhkan DriverUSB, IDE Arduino 1.0 dan Ardunio Uno Board agar program yang dibuat dapat berjalan. Instalasi driver untuk Arduino Uno dengan Windows 7, Vista atau XP dengan menghubungkan board dan tunggu windows untuk memulai proses instalasi driver.  Pada bagian Ports (COM & LPT) akan tampak sebuah port terbuka dengan nama Arduino Uno (COMxx), selanjutnya Update Driver Software dan ambil file driver Uno, dengan nama ArduinoUNO.inf. Untuk memasukkan program ke dalam mikrokontroler melalui menu Upload.