RESUME

RANCANG BANGUN SISTEM OTOMATISASI

IRIGASI PIPA LAHAN SAWAH BERBASIS TENAGA SURYA

Oleh Sudirman Sirait, Satyanto K. Saptomo, M. Yanuar J. Purwanto

Jurnal Irigasi  – Vol. 10, No. 1, Mei 2015

Rancangan irigasi untuk pemberian air yang optimal dilengkapi dengan sistem kontrol otomatis dapat menjaga permukaan air di lahan sawah pada level tertentu sesuai kebutuhan tanaman, dapat meningkatkan produktivitas dan efisiensi penggunaan air irigasi di lahan sawah. Sistem kontrol otomatis dibangun dengan memanfaatkan teknologi digital, mikrokontroler dan jaringan sensor. Mikrokontroler Arduino Uno ATMega328P digunakan sebagai system kendali otomatis untuk menggerakkan sistem aktuasi kran air elektris Valworx 561086 berdasarkan kelembaban tanah dan tinggi muka air di lahan sawah yang dideteksi oleh sensor. Nilai tinggi muka air di lahan sawah diatur antara 0 cm dan 5 cm sebagai setpoint bawah dan atas untuk acuan dalam menggerakkan sistem aktuasi kran air elektris Valworx 561086. Sistem mikrokontroler membatasi durasi waktu untuk pengaturan pembukaan maupun penutupan kran air elektris Valworx 561086 selama 300 detik dengan rotasi 90° yang dapat menghemat penggunaan daya baterai. Sistem ini didukung oleh energi surya yang terdiri dari panel surya, charger contoller dan baterai, dan dapat beroperasi 24 jam tanpa pengawasan oleh operator. Ujicoba operasi di lahan sawah dilakukan dengan menerapkan irigasi terputus (intermittent) dan air irigasi tidak mengalir  secara  terus  menerus.  Hasil percobaan menunjukkan bahwa sistem kontrol irigasi otomatis bisa menjaga tinggi muka air di lahan sawah antara rentang setpoint yang diinginkan.

Perancangan Sistem Kontrol Otomatis

Tahap perancangan yang dilakukan adalah perancangan software dan perancangan hardware. Pada tahap perancangan software dilakukan pembuatan dan penyesuaian program untuk melakukan serangkaian pengujian sistem otomatis. Penulisan program kendali ditulis di halaman Arduino Uno. Bahasa pemograman didasarkan pada bahasa pemograman C/C++. Pada tahap perancangan hardware terdiri atas sensor water level, sensor soil moisture, mikrokontroler Arduino Uno ATMega328P, kran air elektris Valworx 561086, baterai DC 12 volt, relay, panel surya dan solar charge controller, terminal barrier, modul RTC dan micro SD.

Sensor water level memiliki empat pin yang memiliki fungsi masing-masing. Pin 1 merupakan Vin 24, pin 2 merupakan ground dan VOut merupakan penggabungan pin 3 dan pin 4. Sensor water level yang digunakan pada penelitian ini sebanyak 2 buah yang digunakan untuk kontrol dan monitoring tinggi muka air di lahan percobaan. Setiap kaki pada sensor dihubungkan dengan mikrokontroler, dimana kaki Vin dihubungkan ke port 5 V, kaki ground dihubungkan ke port ground dan kaki Vout dihubungkan ke port analog serial A1 dan A2 pada mikrokontroler.

Rangkaian Sensor Water Level

Sensor soil moisture vegetronix VH400 digunakan untuk mendeteksi kelengasan tanah yang memberikan keluaran voltase yang menunjukkan level lengas tanah basis volume (volumetric water content/vwc). Sensor soil moisture memiliki tiga pin yaitu bare, red, dan black. Pin bare sebagai ground, pin red sebagai Vin (3,3 V – 20 VDC) dan pin black sebagai output sensor (0 –3 V). 

Rangkaian sensor soil moisture hampir sama dengan rangkaian sensor water level. Setiap kaki pada sensor dihubungkan dengan mikrokontroler, dimana kaki Vin dihubungkan ke port 5 V, kaki ground dihubungkan pada port ground dan kaki Vout dihubungkan pada port analog serial A0 pada mikrokontroler. Sensor water level dan sensor soil moisture berkomunikasi dengan komputer melalui USB serial port. Komputer berfungsi sebagai antar muka pengguna untuk memonitor dari hasil pembacaan sensor, waktu dan aktivitas sistem kendali irigasi, serta untuk mengubah setting pengendalian yang diinginkan. Komponen ATMega328P berfungsi sebagai pengolah keseluruhan data input analog sensor water level dan sensor soil moisture, sehingga didapatkan nilai level muka air dan kadar air tanah pada lahan percobaan. Pada blok mikrokontroler juga dipasang modul real time clock (RTC) dan micro SD sehingga dapat merekam data hasil pembacaaan sensor yang disertai dengan waktu pengukuran. Modul RTC dan micro SD dipasang pada port 3 volt, port ground, port digital 10, port digital 11, port digital 12, dan port digital 13 yang terdapat pada mikrokontroler.

Pada blok mikrokontroler terdapat beberapa rangkaian, antara lain relay sebagai saklar otomatis untuk menghidupkan atau mematikan sistem, terminal barrier, panel surya dan solar charge controller sebagai pendukung system dengan pemanfaatan tenaga surya, baterai 12 volt sebagai sumber tegangan listrik yang akan dialirkan melalui relay untuk menggerakkan motor kran air elektris Valworx 561086 yang berfungsi sebagai buka-tutup aliran air yang akan mengalir ke jaringan irigasi (outlet irigasi).

Skema Rangkaian Hardware

Nilai setpoint level muka air lahan percobaan ditentukan pada ketinggian 0 sampai 5 cm. Ketika level muka air dilahan percobaan berada di bawah 0 cm, maka mikrokontroler akan memberikan sinyal untuk mengaktifkan relay yang akan mengaktifkan motor kran elektris untuk buka. Demikian juga sebaliknya ketika level muka air di lahan percobaan berada di atas 5 cm, maka mikrokontroler akan memberikan sinyal untuk mengaktifkan relay dan menggerakkan motor kran elektris untuk tutup. Sistem pengaturan air akan menjadi lebih akurat karena proses kendali dilakukan dengan sistem microcontroller dan tinggi level muka air tidak hanya dapat dipantau tetapi juga dapat diukur.

Pemasangan Sistem Kontrol Otomatis pada Jaringan Irigasi Perpipaan

Rancangan jaringan irigasi dipasang pada lahan sawah berukuran 52 x 17 m dengan menggunakan sistem perpipaan dan memanfaatkan gaya gravitasi dengan beda elevasi reservoir dengan lahan sawah sebesar 50 cm. Pipa utama yang berdiameter 6 inchi mengalirkan air ke pipa manifold yang berdiameter 3 inchi yang merupakan outlet irigasi. Gambar berikut memperlihatkan instalasi jaringan irigasi sistem perpipaan di lahan sawah.

Lay-out jaringan irigasi pipa denganmemanfaatkan teknologi otomatis

Pipa manifold dilengkapi dengan motor kran elektris yang dikendalikan dengan sistem kontrol otomatis berdasarkan setpoint tinggi muka air di lahan sawah. Jarak outlet ditentukan berdasarkan analisis hidraulika aliran dalam pipa dan keseragaman debit sesuai dengan kebutuhan air oleh tanaman. 

Tinggi muka air di lahan percobaan sebagai acuan kendali pengaturan kran elektris dideteksi dengan mempergunakan sensor water level  yang diletakkan di bagian tengah sawah dengan setpoint bawah 0 cm dan setpoint atas 5 cm dari permukaan tanah. Sedangkan untuk mendeteksi kelengasan tanah digunakan sensor soil moisture yang di tanam pada lahan percobaan dengan kedalaman antara 5 – 10 cm (Cardenas-Lailhacar dan  Dukes, 2010).

Tata Letak Sensor di Lahan Sawah

RESUME

SEL SURYA BERBASIS TITANIA

SEBAGAI SUMBER ENERGI LISTRIK ALTERNATIF

Oleh Rita Prasetyowati

2 Juni 2012

Sel surya merupakan salah satu sumber energi listrik alternatif yang terus dikembangkan demi memenuhi kebutuhan manusia akan listrik. Sel surya generasi ketiga (sel surya organik dan sel surya fotoelektrokimia) yang banyak dikembangkan adalah sel surya berbasis titania. Proses pembuatan sel surya titania relatif mudah, bahan bakunya murah dan memiliki efisiensi cukup baik. Titania berperan sebagai lapisan aktif yang mengabsorbsi energi cahaya matahari untuk dikonversi menjadi energi listrik. 

            Titanium dioksida murni mempunyai efisiensi absorbsi sangat kecil, yaitu hanya sebesar 5%. Energi matahari pada panjang gelombang ultraviolet saja yang dapat diserap oleh titanium dioksida. Sehingga penggunaan energi matahari menjadi kurang efektif dan sel surya memiliki efisiensi yang rendah. Modifikasi lapisan titania dilakukan agar spektrum penyerapan matahari sampai ke area cahaya. Hal ini bisa dilakukan dengan cara memperkecil energi celah pita melalui pemberian doping dye atau material konduktif  pada titania.

            Sel surya titania dengan lapisan titania yang didoping dye dikenal dengan sebutan Dye Sensitized Solar Cell (DSSC). Pemberian doping dye pada lapisan titania dapat meningkatkan kemampuan absorpsi dari titania, sehingga efisiensi sel surya meningkat. Sedangkan penyisipan material konduktif, seperti logam besi atau tembaga pada lapisan titania juga dapat meningkatkan efisiensi sel surya, karena logam tersebut dapat berperan sebagai lintasan (path) bagi elektron untuk lebih cepat mengalir menuju elektroda. Kedua modifikasi pada lapisan titania tersebut dapat meningkatkan efisiensi sel surya titania.

Titanium dioksida merupakan salah satu semikonduktor oksida yang memiliki energy celah pita yang sangat lebar (3,2 eV – 3,8 eV). Pada sel surya fotoelektrokimia, titania berperan sebagai lapisan aktif yang mengabsorbsi energi cahaya matahari untuk dikonversi menjadi energi listrik. Titanium dioksida murni mempunyai efisiensi absorbsi sangat kecil, yaitu hanya sebesar 5%. Energi matahari pada panjang gelombang ultraviolet saja yang dapat diserap oleh titanium dioksida. Oleh sebab itu spektrum penyerapan matahari ke area cahaya tampak perlu dilakukan untuk mengefektifkan penggunaan energi matahari. Hal ini bisa dilakukan dengan cara memperkecil energi celah pita melalui pemberian doping atom lain pada titania. Sehingga diharapkan dapat memperbesar spektrum penyerapan cahaya dari titania.

            Titania mempunyai banyak kesitimewaan, yaitu memiliki konstanta dielektrik tinggi, memiliki indeks bias yang besar, dan memiliki transmitansi optik yang baik pada daerah cahaya tampak dan dekat infra merah (U. Diebolt, 2003). Titania juga memiliki stabilitas kimia yang tinggi, tidak beracun, memiliki potensial tinggi sebagai foto-oksidasi, dan harganya murah (Phani G. et al, 2001). Sehingga titania bisa digunakan dalam berbagai variasi bentuk, misalnya koloid, pasta, lapisan tipis, maupun serbuk nano.

Sel Surya Titania Jenis Dye Sensitized Solar Cell (DSSC)

            Sel surya DSSC adalah sel surya fotoelektrokimia yang menggunakan elektrolit sebagai medium transport muatan. Komponen DSCC selain elektrolit terbagi menjadi beberapa bagian yang terdiri dari nanopori TiO, molekul dye yang teradsorpsi di permukaan TiO, dan katalis yang semuanya dideposisi diantara dua kaca konduktif (R. Sastrawan, 2006). Struktur tersebut diperlihatkan oleh Gambar berikut ini.

Bagian atas dan alas sel surya adalah kaca yang sudah dilapisi oleh TCO (Transparent Conducting Oxide), seperti ITO (Indium Tin Oxide) atau SnO2, yang berfungsi sebagai elektroda dan counter-elektroda. TCO alas (counter-elektroda) dilapisi dengan katalis untuk mempercepat reaksi redoks dengan elektrolit. Pada umumnya pasangan redoks yang digunakan adalah I (iodide/triiodide). Permukaan elektroda dilapisi oleh nanopori TiO2 dimana dye teradsorpsi pada pori TiO2. Dye yang umumnya digunakan yaitu jenis ruthenium complex.

            Semikonduktor yang paling banyak digunakan adalah TiO2 karena memiliki ukuran dalam skala nanometer (10-9 meter) dan bersifat mesopori (memiliki pori berdiameter antara ukuran mikro dan nanometer). Zat pewarna (dye) merupakan material yang memberikan pengaruh sensitasi semikonduktor terhadap cahaya. Dye berfungsi sebagai pompa fotoelektrokimia dan  lapisan penyerap foton yang selanjutnya tereksitasi menjadi eksiton (fotosensitizer). Dye dapat pula berasal dari bahan-bahan alami (organik), terutama berasal dari keluarga flavonoid, contohnya buah beri dan kulit bawang merah.

            Pada sel surya fotoelektrokimia, elektrolit merupakan medium transport muatan. Elektrolit berperan sebagai penerima hole dan mencegah terjadinya rekombinasi kembali antara elektron dan hole. Elektrolit yang digunakan dapat berupa elektrolit semi padat atau berbentuk gel. Elektrolit dibuat dari campuran polimer dan garam yang didalamnya terkandung ion terlarut. Elektrolit yang memiliki nilai konduktivitas ionik berorde 10-3 S/cm merupakan elektrolit yang memiliki konduktivitas tinggi dan sangat efektif digunakan sebagai elektrolit pada sel surya, khususnya sel surya tersensitisasi bahan dye (DSSC) (Fu-Lin Chen. et al, 2009).

            Prinsip kerja dari DSSC adalah reaksi dari transfer elektron. Proses pertama yaitu terjadinya eksitasi elektron pada molekul dye akibat absorbsi foton. Elektron dari keadaan tereksitasi akan terinjeksi menuju pita konduksi titania sehingga molekul dye teroksidasi. Elektrolit (I-) memberikan elektron pada molekul dye sehingga kembali ke keadaan awalnya (ground state) dan mencegah penangkapan kembali elektron oleh dye yang teroksidasi.   

Elektron yang tereksitasi tersebut bergerak mencapai elektroda TCO, kemudian mengalir menuju counter-elektroda melalui rangkaian eksternal. Karena pada counter-elektroda terdapat katalis, maka elektron diterima oleh elektrolit. Selanjutnya elektron tersebut akan berekombinasi dengan hole yang terbentuk pada elektrolit (I3-) akibat donor elektron pada proses sebelumnya membentuk iodide (I-). Iodide ini digunakan sebagai donor elektron bagi dye yang teroksidasi, sehingga terbentuk suatu siklus transport elektron. Siklus ini memungkinkan terjadi konversi langsung dari cahaya matahari menjadi listrik.

Sel Surya Titania dengan Penyisipan Logam

            Penelitian tentang sel surya titania dalam rangka memodifikasi lapisan titania sebagai lapisan aktif terus dikembangkan. Modifikasi pada lapisan titania dilakukan dengan menyisipkan logam pada lapisan titania. Logam yang disisipkan dapat berupa emas, tembaga, besi atau logam yang lain. Efisiensi sel surya meningkat ketika lapisan titania disisipi dengan logam. Penyisipan logam pada lapisan titania dapat dilakukan dengan berbagai metode, diantaranya dengan metode sputtering,elektroplating dan doctor blade coating. 

            Lapisan titania dapat disisipi logam Fe dengan menggunakan metode elektroplating. Pada proses elektroplating, larutan elektrolit yang digunakan adalah FeCl2, dengan lapisan titania sebagai katoda dan batang Fe sebagai anoda. Elektroplating dilakukan pada berbagai variasi tegangan elektroplating, lama waktu elektroplating dan konsentrasi FeCl2.  Lapisan TiO2 Yang dielektroplating dengan tegangan yang lebih besar (konsentrasi larutan elektrolit dan waktu elektroplating sama) atau waktu elektroplating yang lebih lama (konsentrasi larutan elektrolit dan tegasngan elektroplating sama, atau konsentrasi FeCl2 yang lebih besar (tegangan dan waktu elektroplating sama) akan mengandung unsur Fe yang lebih banyak. Sel surya dengan lapisan aktif titania yang disisipi Fe dapat mencapai efisiensi 0,2 % (Rita Prasetyowati, 2011).

Jika lapisan TiO dielektroplating dengan Fe, berarti ada atom-atom Fe yang menyisip diantara partikel-partikel TiO2. Hal ini bisa dijelaskan seperti gambar 2, ketika sel surya diradiasi dengan cahaya maka akan terjadi generasi (timbulnya pasangan elektron-hole). Foton yang diserap oleh elektron pada TiO2 menyebabkan elektron tereksitasi dari keadaan dasar ke keadaan tereksitasi dan selanjutnya elektron mengalir menuju ITO melalui lapisan kontak logam (Fe). Lapisan kontak logam ini menjadi lintasan bagi elektron untuk mengalir lebih cepat menuju ITO (K. Asagoe. etal, 2007). Selanjutnya elektron mengalir melalui beban luar menuju counter elektroda dan akan diterima oleh elektrolit. Sedangkan hole yang terbentuk akan berdifusi menuju elektrolit. Hal ini berarti elektron yang diterima elektrolit akan berekombinasi dengan hole membentuk pembawa  muatan negatif (R. Sastrawan,2006).   

Sel surya juga dibuat dengan lapisan titania yang disisipi logam Cu (Sahrul Saehana. et al, 2011). Penyisipan logam Cu dilakukan dengan berbagai metode. Sel surya dengan lapisan titania yang disisipi logam dengan metode sputtering dapat mencapai efisiensi 1,2%, dengan metode elektroplating dapat mencapai efisiensi 0,78% dan dengan metode doctor blade dapat mencapai efisiensi0,4%. Efisiensi yang dihasilkan dipengaruhi oleh banyak factor, yaitu rendahnya nilai fill factor, arus pendek (short-circuit current), atau tegangan terbuka (open-circuit voltage), yang dipengaruhi juga oleh resistansi dari lapisan TiO (Ahn et al., 2007; Han et al., 2006).

RESUME

AKSES KONTROL RUANGAN MENGGUNAKAN SENSOR SIDIK JARI BERBASIS

MIKROKONTROLER ATMEGA328P

Oleh Dony Saputra, Abdul Haris Masud, Muhamad Ramdhan, Dian Fitriani

ISSN: 2089-9813, 15 Maret 2014

Perkembangan teknologi akan sistem berbasis Intellegence maupun Embedded yang semakin maju, membantu dan memudahkan manusia dalam mengendalikan sistem dan alat manual. Terutama yang berkaitan dengan sensor yang menyerupai intelegensi manusia. Hal serupa juga terjadi pada sistem berbasis mikrokontroler, sensor gerak maupun sensor sidik jari. 

Dengan berkembangnya teknologi sensor dan mikrokontroler yang murah dan mudah, peneliti maupun pembuat alat menjadi lebih mudah dan lebih efesien dalam membuat alat yang pada beberapa abad lalu masih sangat sulit untuk membuat sistem berbasis intelegensi dan sistem turunan dikarenakan tidak adanya alat dan susahnya memprogram alat tersebut.

Teknologi akses ke dalam sebuah ruangan pun mengalami perkembangan yang sebelumnya menggunakan kunci manual berubah menjadi dengan password atau sidik jari. Akses pada suatu ruangan yang sangat rahasia atau ruangan khusus dan tidak sembarang orang bisa akses pada ruangan tersebut seharusnya sudah menggunakan metode akses kontrol, sehingga hanya orang-orang tertentu saja yang mempunyai hak akses ruangan tersebut. Dengan menggunakan metode ini akan mengatasi sering terjadinya kehilangan kunci dan kesulitan untuk menentukan kunci yang akan digunakan untuk membuka suatu ruangan, dikarenakan semakin banyak ruangan maka akan semakin banyak pula kunci yang harus disediakan sehingga dibutuhkan waktu untuk pencarian kunci yang tepat.

Hal yang sama yang sering terjadi adalah ketika seseorang memasuki atau meninggalkan ruangan saat bekerja mematikan lampu. Jika panel untuk menyalakan lampu satu ruangan lebih dari satu maka berapa lama waktu yang harus dialokasikan untuk proses kerja seperti ini. 

Adapun keuntungan yang didapatkan dengan menggunakan teknologi sensor sidik jari yang terintegrasi dengan sensor gerak untuk penerangan lampu adalah akan teratasinya permasalahan-permasalahan yang dihadapi saat menggunakan metode konvensional. Kelebihan dari alat ini yang tidak bisa dilakukan oleh metode konvensional adalah dapat menentukan hak akses pada suatu ruangan, dan tetap berjalan walaupun sumber catu daya dari PLN mati dikarenakan menggunakan batterai cadangan, serta adanya display untuk mengetahui status maupun tampilan interaktif sehingga kita akan merasakan seolah-olah pintu tersebut sedang berbicara pada si pengguna melalui tampilan display.

Perangkat yang Dibutuhkan :

1.     Mikrokontroler ATmega 328P

2.     Modul Fingerprint ZFM-20

3.     Sensor Gerak PIR  HC-SR501

4.     Liquid Crystal Display (LCD)

Perancangan Alat

Perancangan Perangkat Keras (Hardware).

Dalam perancangan perangkat keras ini dibutuhkan beberapa komponen elektronika dan device penunjang agar sistem dapat berjalan dengan baik sesuai dengan fungsinya. Dalam perancangan perangkat keras ini alat dan bahan yang dibutuhkan adalah Laptop / Personal Computer (PC), Modul Fingerprint ZFM-20, Software Arduino IDE 1.0.5, Arduino Uno sebagai bootloader untuk upload program, Rangkaian mikrokontroler Atmega 328P, Sensor Gerak PIR  HC-SR501,LCD 16x2,Catu Daya, Motor DC dari CD / DVD Room, Push Button, Kabel konektor, Lampu Led.

Alur kerja dari alat digambarkan dalam blok diagram seperti pada gambar berikut:

Diagram Blok akses kontrol ruangan

Dari diagram blok di atas dapat dijelaskan sebagai berikut: LCD akan menampilkan “Verifikasi User” lalu Sensor sidik Jari memberikan inputan berupa sinyal verifikasi user. Inputan tersebut kemudian diproses oleh mikrokontroler, jika Verifikasi benar maka LCD akan menampilkan “Verifikasi Done” dan Rangkaian Relay akan Menghidupkan motor DC untuk membuka pintu ruangan sekaligus menyalahkan lampu ruangan (LED). Sensor gerak akan mendeteksi adanya gerakan (Human Detector) lalu memberikan inputan ke mikrokontroler. Jika dalam waktu 5 menit tidak ada sinyal human detector dari sensor gerak maka otomatis lampu akan mati.

Setelah dibuat diagram blok kemudian dibuat diagram alir sistem untuk mempermudah pembaca dan pembuat sistem itu sendiri untuk dapat memahami langkah-langkah serta kemungkinan-kemungkinan dari beberapa keputusan seperti pada gambar berikut.

Perancangan Prototipe

Prototipe Akses kontrol ruangan menggunakan sensor sidik jari berbasis mikrokontroler ATMega 328P. Bahan dalam perancangan prototype terbuat dari akrilik / mika.

Prototipe akses kontrol ruangan

Perancangan Perangkat Lunak(software)

Pada perancangan perangkat lunak yaitu menggunakan software Arduino IDE 1.0.5 yang digunakan untuk menuliskan listing program dengan menggunakan bahasa pemrograman C dan mengkompilasi file program menjadi file heksa. File heksa yang dihasilkan setelah proses kompilasi tersebut akan dimasukkan ke dalam mikrokontroler, sehingga mikrokontroler akan bekerja sesuai dengan perintah yang ada pada memori flash. Sehingga dapat mengontrol Sensor sidik jari, sensor gerak, dan motor DC dalam sistem akses kontrol ruangan.

Adapun Langkah untuk menjalankan perangkat lunak dengan Arduino IDE adalah membuka program utama, konfigurasi port koneksi untuk mikrokontroler menggunakan port komunikasi serial, import library dan penulisan listing, kompilasi program dan pengisian mikrokontroler.

RESUME

IMPLEMENTASI SMART KONTROL PADA PERANGKAT

CCTV DAN SAKLAR LAMPU DENGAN

MIKROKONTROLLER ARDUINO UNO

Oleh Levi Yolanza, Barka Satya

ISSN : 2302-3805, 4 Februari 2017

Microcontroller adalah sebuah chip terintegrasi yang berfungsi sebagai peralatan elektronika yang mempunyai masukan (input) berupa perintah bahasa pemrograman dan keluaran (output) berupa signal yang diteruskan oleh perangkat elektronika. Arduino merupakan microcontroller berbasis open-source yang diturunkan oleh wiring platform yang mempunyai bahasa pemrograman sendiri dan dirancang untuk memudahkan perancang perangkat elektronika dalam berbagai bidang.

Penggunaan microcontroller arduino uno pada project “smart control” sendiri adalah sebagai pengendali utama dari perangkat elektronika yang akan diimplenetasikan pada beberapa perangkat elektronika yakni saklar lampu dan CCTV. Arduino nantinya akan memberikan perintah pada perangkat elektronika yang kemudian akan mempermudah pemilik rumah/gedung untuk mengontrol sistem kelistrikan pada lampu dan pemantauan keadaan dengan CCTV.

Hasil dari penelitian pada perangkat CCTV dengan motion detector (sensor gerak) adalah gabungan antara perangkat CCTV dan sensor PIR (passive infra red) yang menjadikan perangkat CCTV bekerja lebih optimal dikarenakan perangkat CCTV hanya akan menangkap objek yang memancarkan radiasi infra merah sehingga dapat meminimalkan penggunaan memori untuk merekam. Pada perangkat control saklar lampu juga menghasilkan sebuah perangkat yang mampu mengendalikan lampu dengan jarak yang cukup jauh sehingga perangkat dapat memudahkan pemilik rumah/gedung untuk mengontrol lampu yang ada pada tempat tersebut.

Perangkat yang dibutuhkan :

1.     Mikrokontroller Arduino Uno

2.     Sensor PIR

3.     Motor Servo

4.     Module Relay

5.     Wifi Shield Arduino

6.     CCTV

7.     Perangkat Listrik (lampu, kabel, saklar, dsb)

Perancangan Alat

1.  CCTV dengan motion detector

            CCTV (Close Circuit Television) merupakan salah satu sistem yang dibangun di sebuah area untuk merekam keadaan pada area tersebut, CCTV akan bekerja dengan cara mengirimkan data berupa vidio atau audio dan CCTV juga mengirimkan signal secara tertutup melalui kabel ataupun wireles. CCTV dengan Motion Detector adalah sebuah sistem pendeteksi gerak pada sekitar area yang terpantau oleh CCTV, dimana CCTV akan bergerak mengikuti objek yang terpantau oleh sensor PIR.

Berikut ini adalah gambaran dari skema CCTV dengan Motion Detector.

Skema CCTV dengan Motion Detector

Skema gambar tersebut menggambarkan bagaimana hubungan antara sensor dan motor servo, sensor PIR akan mendeteksi radiasi sinar infra merah dan kemudian mengirimkan signal untuk motor servo yang sudah dihubungkan dengan perangkat CCTV dan kemudian motor servo bergerak ke arah sensor PIR mendeteksi radiasi sinar infra merah tersebut.

Berikut gambaran alur kerja dari sistem.

Alur Kerja Sistem CCTV dengan Motion Detctor

2.     Kontrol Saklar Lampu Berbasis Wifi

Penyalaan lampu menggunakan perangkat smartphone adalah sebuah sistem dimana kita akan membangun sebuah kontrol kelistrikan yang dihubungkan dengan saklar lampu dan membuat kontrol penyalaan lampu langsung berada di perangkat smartphone kita sendiri. Microcontroller Arduino juga berperan sebagai controller pada project ini dimana arduino akan mengendalikan setiap perangkat tambahan seperti module relay dan module wi-fi yang akan di pasangkan pada sistem.

Berikut ini adalah skema dari sistem Kontrol Nyala Lampu Dengan Smartphone Berbasis WiFi.

Skema Kontrol Nyala Lampu  Berbasis WiFi

Selanjutnya perangkat pengontrol (smartphone) dihubungkan dengan controller dengan cara menangkap signal dari wi-fi module yang telah dihubungkan dengan perangkat controller, dan setelah itu perangkat pengontrol dapat mengirimkan perintah untuk mengendalikan relay module, kemudian menyalakan/mematikan lampu yang sudah terhubung dengan relay module.

Untuk lebih jelasnya gambaran kerja sistem dapat dilihat pada gambar alur kerja berikut ini.

Alur kerja Kontrol Nyala Lampu Berbasis WiFi

Algoritma

ALGORITMA

          Algoritma adalah suatu urutan dari beberapa langkah yang logis guna menyelesaikan suatu masalah. Pada saat kita memiliki masalah, maka kita harus dapat menyelesaikan masalah tersebut dengan menggunakan langkah-langkah yang logis. Kata Algoritma ditemukan oleh Abu Abdullah Muhammad Ibnu Musa Al-Khwarizmi, beliau merupakan matematikawan yang berasal dari Persia pada abad Ke 9. Kata algoritma mulai berkembang di abad ke 18.

       Menurut Donald E. Knuth, sebuah algoritma yang baik yaitu algoritma yang mempunyai kriteria sebagai berikut : 

1.    Masukan (Input)

Algoritma mempunyai input 0 (nol) atau lebih.

2.    Keluaran (Output)

Algoritma harus menghasilkan atau mengeluarkan minimal 1 output.

3.    Terbatas (Finite)

Algoritma harus berhenti setelah melakukan langkah-langkah yang diperlukan.

4.    Pasti (Definite)

Algoritma harus jelas kapan dimulai dan berakhir. Tujuan dari algoritma harus jelas. Setiap langkah-langkah harus dijelaskan dengan jelas.

5.    Efisien

Membuat sebuah algoritma haruslah efisien. Adanya langkah seperti mencari hasil 1 + 0 tidak efisien. Hal ini karena bilangan apapun itu jika ditambah dengan nol maka hasilnya ialah bilangan itu sendiri. Sehingga adanya langkah seperti itu tidak perlu dimasukkan ke dalam sebuah algoritma.

Contoh algoritma :

A. Cara menghidupkan Radar Searching MR36A di KRI STS-376
    1. Mulai.

2. Naikkan switch inverter di ruang gyro.

3. Naikkan switch tegangan 380 volt pada box power di combat room.
4. Naikkan switch tegangan 220 volt pada box power di combat room.

5. Cek tegangan 220 volt 400 hz dan 220 V 50 hz pada distribution box

6. Apabila tegangan sesuai, Naikkan switch servo pada box distribution

7. Naikkan switch antena pada box distribution

8. Naikkan switch console pada box distribution

9. Tekan tombol power pada console dan tunggu ± 1 menit

10. Tekan “servo“ dan “antena on“ pada layar console

11. Pilih kecepatan putaran antena dengan tekan “antena 20 rpm“ / “antena 40 rpm“

12. Tekan HV “on“  dan tunggu indikator (HV) pada console menyala

13. Tekan transmit

14. Radar siap dioperasikan
15. Selesai

B. Cara menghidupkan gyro vertical KRI STS-376
    1. Mulai

2. Naikkan panel/switch pada central box untuk mengalirkan tegangan 220V 50hz

3. Tekan tombol power pada power supply converter selama ± 3 detik

4. Putar switch pada power supply converter ke angka 1 jika akan menggunakan UPS ( uninterruptible Power Supply), atau ke angka 2 jika tidak menggunakan UPS

5. Tunggu ±  20 menit sampai display ecu siap kemudian tekan tombol warna hijau pada ecu. Gyro siap beroperasi dan memerlukan waktu ± 1,5 jam untuk mendapatkan posisi meridian
6. Selesai

Salam Super 19596/P, Andri Irawan

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