Selasa, 16 Februari 2016

Modul Pengontrol Level Air menggunakan Smartphone

Posted by Elektronika Polines on 1:13 PM , Tidak ada komentar
Modul Pengontrol Level Air menggunakan Smartphone

Hanif Nur Inayah1, Pandega Tanggon Pribadi2, Silvia Nike Fadlila3, Samuel BETA4
 Prodi Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektronika Politeknik Negeri Semarang
Jl. Prof. H. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang, 50275
E-mail : 1 hanifnurinayah@gmail.com , 2 silvianike.sn@gmail.com
3 tanggon17@gmail.com , 4 sambetak2@gmail.com


Intisari - Modul Kontrol Level Air Berbasis Android merupakan sebuah modul pengontrol level air secara nirkabel dengan menggunakan Smartphone Android sebagai pengontrolnya. Modul ini menggunakan koneksi Bluetooth sebagai penghubung antara Smartphone Android dengan mikrokontroller. Smartphone dengan aplikasi Basic4 Android sebagai input untuk mengontrol level air dengan led bargraph sebagai indikator level air. Perintah dari aplikasi Basic4 Android akan dikirim oleh Smartphone ke mikrokontroller menggunakan koneksi Bluetooth. Data yang diterima oleh mikrokontroller akan digunakan untuk mengontrol level air dengan indikator output led bargraph.
Kata Kunci : ARM, Android, Bluetooth HC-05, Led Bargraph  

Abstract – Water Level Control Module Based Android is a water level controller module wirelessly using Android Smartphone as a controller. This module uses a Bluetooth connection as a liaison between Android Smartphone with microcontroller. Smartphone with Android Basic4 application as input to control the water level led bargraph as water level indicator. Orders from Basic4 Android application will be sent by Smartphone to the microcontroller using a Bluetooth connection. Data received by the microcontroller to be used to control the water level indicator LED output bargraph.
Keywords : ARM, Android, Bluetooth HC-05, Led Bargraph 

1.     PENDAHULUAN
1.1      Latar Belakang
Saat ini hampir setiap orang tidak terlepas dari ponsel sebagai sarana telekomunikasi.  Awalnya fungsi ponsel hanya sebagai alat komunikasi, namun karena perkembangannya sangat pesat maka pemanfaatan ponsel bukan sekedar untuk komunikasi saja. Pemanfaatan teknologi telekomunikasi dengan media ponsel saat ini salah satunya adalah sebagai alat pengontrol lampu. Smartphone  merupakan device  yang memiliki sistem operasi yang memungkinkan untuk menjalankan berbagai aplikasi. Salah satunya dalam aplikasi modul pengontrol level air menggunakan smartphone. Dalam aplikasi ini, smartphone digunakan sebagai pengontrol ketinggian level air pada tandon atau penampungan air.

1.2      Perumusan Masalah
Dari identifikasi yang ada, dapat ditarik beberapa rumusan masalah, yaitu:
1.     Bagaimana agar dapat mengontrol level air atau ketingian air pada tandon menggunakan smartphone Android ?
2.     Bagaimana agar dapat mengembangkankan mikrokontroller ARM dengan smartphone Android ?

1.3      Tujuan
1.       Dapat mengontrol level atau ketinggian air pada tandon menggunakan smartphone Android.
2.       Dapat mengembangkan mikrokontroller ARM dengan smartphone Android.

2.     TINJAUAN PUSTAKA
Untuk mengetahui berbagai komponen dan peralatan yang dibutuhkan, maka disusunlah tinjauan pustaka sebagai acuan dalam merancang dan membuat aplikasi menggunakan mikrokontroler ARM NUC120 ini.

2.1        Bluetooth HC05
HC-05 Adalah sebuah modul Bluetooth SPP (Serial Port Protocol) yang mudah digunakan untuk komunikasi serial wireless (nirkabel) yang mengkonversi port serial ke Bluetooth. HC-05 menggunakan modulasi bluetooth V2.0 + EDR (Enchanced Data Rate) 3 Mbps dengan memanfaatkan gelombang radio berfrekuensi 2,4 GHz.
Modul ini dapat digunakan sebagai slave maupun master. HC-05 memiliki 2 mode konfigurasi, yaitu AT mode dan Communication mode. AT mode berfungsi untuk melakukan pengaturan konfigurasi dari HC-05. Sedangkan Communication mode berfungsi untuk melakukan komunikasi bluetooth dengan piranti lain.

Dalam penggunaannya, HC-05 dapat beroperasi tanpa menggunakan driver khusus. Untuk berkomunikasi antar Bluetooth, minimal harus memenuhi dua kondisi berikut :
1.     Komunikasi harus antara master dan slave.
2.     Password harus benar (saat melakukan pairing).
Jarak sinyal dari HC-05 adalah 10 meter, dengan kondisi tanpa halangan.

Adapun spesifikasi dari HC-05 adalah :
a.        Hardware :
ü  Sensitivitas -80dBm (Typical)
ü  Daya transmit RF sampai dengan +4dBm.
ü  Operasi daya rendah 1,8V – 3,6V I/O.
ü  Kontrol PIO.
ü  Antarmuka UART dengan baudrate yang dapat diprogram.
ü  Dengan antena terintegrasi.
b.       Software :
ü  Default baudrate 9600, Data bit : 8, Stop bit = 1, Parity : No Parity, Mendukung baudrate : 9600, 19200, 38400, 57600, 115200, 230400 dan 460800.
ü  Auto koneksi pada saat device dinyalakan (default).
ü  Auto reconnect pada menit ke 30 ketika hubungan putus karena range koneksi.




Gambar 2.1 Bluetooth HC-05

2.2      Mikrokontroler ARM NUC120
DT-ARM NUC120  Board merupakan sebuah modul  mikrokontroler  32-bit  berbasis  ARM Cortex-M0. DT-ARM  NUC120 BOARD dilengkapi  dengan  program bootloader sehingga  tidak  membutuhkan  divais programmer terpisah.  NUC120  mampu  beroperasi dengan kecepatan CPU sampai  dengan 48 MHz.  Telah dilengkapi  dengan  Full  Speed USB 2.0  Device  Controller yang  sangat  fleksibel dan  dapat  dikonfigurasi  untuk berbagai aplikasi berbasis USB.
Spesifikasi
1.       Berbasis NUC120RD2BN dengan  Flash  memory APROM sebesar 64 KByte, 8 KByte SRAM,  4 Kbyte DataFlash.
2.       Memiliki kemampuan  IAP  (In  Application Programming)  dan  ISP  (In  System  Programming) melalui bootloader software pada LDROM.
3.       Tersedia jalur SWD (Serial Wire Debug) yang dapat digunakan untuk debugging serta programming.
4.       Dapat diprogram langsung melalui jalur USB.
5.       Mendukung Peripheral DMA mode.
6.       Memiliki 8 channel ADC dengan resolusi 12 bit.
7.       Memiliki 4 buah timer 32 bit.
8.       Memiliki fungsi Watchdog dan RTC.
9.       Dilengkapi dengan 4 buah  hardware PWM dengan resolusi 16 bit.
10.    Memiliki masing-masing  2  kanal  jalur  komunikasi UART, SPI, dan I2C.
11.    Memiliki 1 channel I2S.
12.    Tersedia antarmuka USB dan UART RS-485.
13.    Terdapat sensor  suhu  built-in  dengan  range -40  – 125°C dengan resolusi  1°C.  Sensor ini  memiliki  gain -1.76 mV/°C dan offset 720 mV pada suhu 0°C.
14.    Memiliki  hingga  45 jalur GPIO yang masing-masing dapat  dikonfigurasi  pull-up/pull-down  resistor, repeater mode, input inverter, dan open-drain mode.
15.    Terdapat 22 MHz internal osilator.
16.    Frekuensi osilator eksternal sebesar 12 MHz dan fitur PLL sampai dengan 48 MHz.
17.    Frekuensi osilator eksternal sebesar 32.768 KHz yang dapat  digunakan untuk fungsi  RTC dan Low Power Mode.
18.    Tersedia rangkaian reset manual.
19.    Bekerja pada tegangan 3,3 – 5,5 V.
20.    Dilengkapi dengan regulator 3,3 V dan 5 V dengan arus maksimum 800 mA.
21.    Tersedia pilihan catu daya input: catu daya eksternal 6,5 – 12 VDC  (via regulator),  catu daya  eksternal 3,3  –  5,5  VDC  (tanpa  melalui  regulator),  atau menggunakan sumber catu daya dari jalur USB.



Gambar 2.2 ARM NUC120
  
2.3      Pompa Air
Water pump atau pompa air merupakan elemen yang berfungsi untuk menyerap sekaligus mendorong air yang terdapat pada sistem pendinginan sehingga dapat bersikulisasi pada mesin. Rongga-rongga mesin yang dilewati sirkulasi akan mendinginkan suhu dinding pada booring silinder. Hal ini secara otomatis dapat menaikkan suhu mesin dan untuk selanjutnya proses pendinginan dilakukan dibagian radiator. Kelancaran sirkulasi air pendingin harus benar-benar dijaga sebab apabila kelancaran sirkulasi air terganggu dengan adanya karat atau kotoran-kotoran lain dapat menimbulkan kenaikan temperatur mesin atau bahkan menimbulkan kerusakan pada mesin. Pompa air dapat bekerja setelah mesin dihidupkan sebab pompa air bekerja melalui bantuan v-belt. V -belt berfungsi untuk menggerakkan kipas yang mengalirkan air ke seluruh rongga-rongga mesin. Salah satu kerusakan yang terjadi pada pompa air adalah putusnya benda yang bertugas menggerakkan kipas ini.



Gambar 2.3 Pompa Air

2.4      Led Bargraph
Pada proyek ARM ini, digunakan LED Bargraph sebagai luaran. LED Bargraph adalah susunan dari beberapa LED (Light Emitting Diode) yang disusun satu baris dalam satu kemasan khusus. LED bargraph yang digunakan adalah jenis LED bargraph yang mempunyai 10 segmen, yaitu rangkaian 10 buah LED yang disusun berurutan dalam sebuah kemasan.
LED bargraph dihubungkan ke perangkat ARM, yang difungsikan sebagai luaran. Ada dua jenis LED bargraph yang digunakan dalam rangkaian variasi LED bargraph ini, yaitu satu buah LED bargraph aktif tinggi dan satu buah LED bargraph aktif rendah. LED bargraph aktif tinggi akan menyala jika diberi logika rendah ‘1’, dan LEDbargraph akan padam jika diberi logika tinggi ‘0’.LED bargraph aktif rendah akan menyala jika diberi logika rendah ‘0’, dan LED bargraph akan padam jika diberi logika tinggi ‘1’.
Agar tampilanLEDbargraph ini dapat aktif maka kabel penghubung memungkinkan LED harus dihubungkan singkat.

Gambar 2.4 LED Bargraph

3.     PERANCANGAN ALAT
 3.1     Perangkat Keras dan Rangkaian Elektronika
Adapun komponen yang digunakan yaitu :
1.       Smartphone Android
2.       ARM NUC 120
3.       Bluetooth HC 05
4.       Pompa air
5.       LED Bargraph

 3.2     Blok Diagram Hubungan Komponen Utama



Gambar 3.1 Diagram Blok

Berikut keterangan singkat dari gambar blok diagram di atas :
1.       Android untuk mengatur level air.
2.       Bluetooth untuk mengirimkan data ke Mikrokontroler ARM NUC 120.
3.       Power Supply untuk memberi supply pada Mikrokontroler ARM NUC 120.
4.       Mikrokontroler ARM NUC 120 sebagai modul pemrograman untuk menjalankan alat sesuai perintah.
5.       Led Bargraph sebagai indikator level air .

 3.3     Diagram Alir

Gambar 3.2 Diagram Alir

 3.4     Cara Kerja Alat
Modul ini menggunakan input data berasal dari Android. Program Basic4Android digunakan untuk mengatur ketinggian level air dengan mengirimkan data ke ARM Nuvoton 120. Data tersebut dikirimkan melalui jaringan nirkabel, yaitu melalui Bluetooth. Data input dipancarkan dari Android kemudian diterima oleh Bluetooth yang dipasang pada ARM Nuvoton 120. Data tersebut kemudian disimpan pada EEPROM setelah pengiriman data dari Android selesai maka ARM Nuvoton 120 akan melakukan pembacaan data EEPROM untuk mengatur tinggi level air yang kita inginkan. Led Bargraph berfungsi sebagai indikator ketinggian air.

4.     PENGUJIAN ALAT
4.1.   Tampilan pada layar smartphone



4.2.  Tampilan box












5.     PENUTUP
5.1      Kesimpulan
Setelah melakukan percobaan, pengambilan data, dan penganalisaan terhadap data yang telah didapat pada percobaan ini, maka didapatkan kesimpulan yaitu sebagai berikut:
1.      Proyek ARM ini dibuat untuk mengontrol level atau ketinggian air menggunakan mikrokontoler ARM.
2.      Perintah dari smartphone sebagai input untuk mengontrol level air menggunakan Aplikasi Basic4 Android pada smartphone.

REFERENSI
[1]  Manual DT-ARM NUC120 Board.pdf
[2]  HC-05 Bluetooth to Serial Module _.htm
[3]  http://belajararm.blogspot.com/



Nama penulis Hanif Nur Inayah . Penulis dilahirkan di kota Salatiga 26 Februari 1995. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD N Ledok 07 Salatiga, SMP N 1 Salatiga, dan SMA N 1 Salatiga. Tahun 2013 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2013 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.13.1.10. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi penulis melalui email hanifnurinayah@gmail.com .



Nama penulis Pandega Tanggon Pribadi. Penulis dilahirkan di kota Semarang 28 Februari 1994. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD N Sendangmulyo 04, SMP N 2 Semarang, dan SMK N 7 Semarang. Tahun 2013 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMK. Pada tahun 2013 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.13.1.17. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi penulis melalui email tanggon17@gmail.com .



Nama penulis Silvia Nike Fadlila. Penulis dilahirkan di kota Rembang 7 Agustus 1994. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD N Dorokandang 01, SMP N 3 Lasem, dan SMK N 1 Rembang. Tahun 2012 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMK. Pada tahun 2013 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.13.1.19. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi penulis melalui email silvianike.sn@gmail.com .





Tidak ada komentar :

Posting Komentar

Langganan: Posting Komentar ( Atom )