MAKALAH PENGANTAR INSTRUMENTASISistem Pengontrolan Pintu Air Otomatis Dan Informasi Ketinggian Air Menggunakan SMS Gateway

Dosen Pengampu:Abdul Muid, S.Si, M.SiDi Susun Oleh:Asri WahyuniBalduyanus Yosep GodjaEmilia Tresna AnugrahHezliana SyahwantiMega Apriyaningsih PROGRAM STUDI FISIKAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS TANJUNGPURAPONTIANAK 2014

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangMayoritas pintu air pada sungai besar ataupun bendungan di Indonesia untuk memonitor ketinggian air masih bekerja secara manual sehingga dibutuhkan petugas yang rutin datang pada tiang ketinggian air dekat bendungan. Bukan hanya itu, dalam membuka dan menutup pintu airdibutuhkan juga petugas pintu air yang harus siap siaga di dekat tuas pengontrol pintu air agar ketika debit air sudah tinggi maka petugas dapat segera membuka pintu air. Cara manual ini mempunyai faktor kekurangan yaitu, apabila para penjaga pintu tersebut lalai dalam tugasnya, maka tuas pembuka dan penutup pintu tidak diberfungsikan dengan baik sehingga dapat menyebabkan air meluap ke lingkungan warga disekitar bendungan. Sedangkan saat ini teknologi sudah berkembang pesat, salah satunya adalah teknologi Short Messanging Service (SMS) yang dapat digunakan untuk memberikan informasi dengan cepat. Sehingga untuk mengatasi kelalaian yang terjadi pada bendungan dapat menerapkan suatu teknik komunikasi data antara mikrokontroler, sensor dan hand phone yang berfungsi sebagai pengirim dan penerima SMS. Dengan menggunakan teknik komunikasi data tersebut, proses pengawasan akan lebih baik dan juga lebih efektif. Dari uraian yang telah dikemukakan di atas maka akan dibuat suatu prototipe Sistem Pengontrolan Pintu Air Otomatis Dan Informasi Ketinggian Air Menggunakan SMS Gateway.

1.2Rumusan Masalah Adapun rumusan masalah dalam makalah ini adalah. a. Bagaimana mikrokontroler berkomunikasi dengan perangkat SMS gateway?b. Bagaimana cara pengontrolan pintu air secara otomatis melalui SMS?c. Bagaimana memberikan informasi ketinggian air secara otomatis melalui SMS?

1.3 Tujuan PenulisanSasaran yang ingin dicapai dari penulisan laporan ini adalah :a. Membuat mekanisme pengontrolan pintu air yang dapat bekerja efektif dan dapat dikontrol darimanapun berada (anywhere).b. Membuat prototipe yang dapat mengontrol pintu air secara otomatis melalui sms.c. Membuat prototipe yang dapat memberikan informasi mengenai ketinggian air secara otomatis melalui sms.

1.4Manfaat Penulisan Manfaat dari pembuatan makalah ini dapat dimanfaatkan sebagai :a. Bentuk apresiasi dan kontribusi bagi perkembangan teknologi aplikasi dibidang mekatronik dan teknologi informasib. Alat ini akan membantu petugas penjaga bendungan dalam melakukan pemantauan ketinggian air, membuka dan menutup pintu air.c. Alat ini memberikan informasi ketinggian air secara otomatis kepada warga di sekitar bendungan, sehingga warga tidak perlu khawatir akan banjir yang datang tiba-tiba.d. Acuan pemanfaatan mikrokontroler dalam sistem otomasi yang saling bersinergi menghasilkan sebuah alat yang Creative dan Innovative.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1. Konsep Dasar Modem1. Definisi ModemModem berasal dari Modulator Demodulator. Modulator merupakan bagian yang mengubah sinyal informasi ke dalam sinyal pembawa (Carrier) dan siap untuk dikirimkan, sedangkan Demodulator 15 adalah bagian yang memisahkan sinyal informasi (yang berisi data atau pesan) dari sinyal pembawa (carrier) yang diterima sehingga informasi tersebut dapat diterima dengan baik. Modem merupakan penggabungan kedua-duanya, artinya modem adalah alat komunikasi dua arah. Setiap perangkat komunikasi jarak jauh dua-arah umumnya menggunakan bagian yang disebut modem, seperti VSAT, Microwave Radio, dan lain sebagainya, namun umumnya istilah modem lebih dikenal sebagai Perangkat keras yang sering digunakan untuk komunikasi pada komputer. Pada proses pengiriman informasi antara dua lokasi, pengirim dan yang dituju pada dasarnya memerlukan perangkat pengirim (transmitter), perangkat penerima (receiver) dan media transmisi sebagai jalan untuk informasi yang akan dikirim oleh transmitter untuk kemudian diterima receiver.Perangkat pengirim harus mempunyai kemampuan untuk menerjemahkan informasi dari suatu bentuk antar muka baik berupa kata yang ditulis, suara yang diolah maupun obyek gambar diam dan yang bergerak, ataupun gabungan dari beberapa obyek informasi menjadi suatu bentuk sinyal tertentu yang siap dikirim. Dalam istilah komunikasi proses ini diistilahkan dengan proses modulasi. Setelah diterima oleh perangkat penerima sinyal hasil modulasi tersebut dikembalikan lagi ke bentuk informasi yang semula untuk kemudian diterjemahkan ke dalam bahasa manusia kembali. Proses ini dikenal dengan istilah demodulasi. Proses modulasi dalam konteks modem diartikan sebagai proses pengubahan sinyal data digital menjadi sinyal analog untuk dapat16 dikirimkan melalui media transmisi (jaringan telepon atau PSTN), sedangkan proses demodulasi adalah kebalikan dari proses modulasi yaitu mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital untuk dapat diteruskan ke perangkat digital. Bila diperhatikan definisi tersebut, maka dapat diartikan perangkat modem adalah sepasang perangkat transmisi untuk mengirimkan infornasi dengan modulasi dan mendemodulasi kembali informasi tersebut. Data dari komputer yang berbentuk sinyal digital diberikan kepada modem untuk diubah menjadi sinyal analog. Sinyal analog tersebut dapat dikirimkan melalui beberapa media telekomunikasi seperti telepon dan radio. Setibanya di modem tujuan, sinyal analog tersebut diubah menjadi sinyal digital kembali dan dikirimkan kepada komputer.

2. Jenis-jenis ModemAda beberapa jenis-jenis modem yang digunakan pada saat ini, diantaranya sebagai berikut :a. Modem GSMModem GSM (Global System for Mobile Communication) adalah modem yang merupakan teknologi sistem telepon selular sebagai transfer datanya. Modem GSM dapat menjadi perangkat modem yang berdedikasi dengan, serial USB atau sambungan Bluetooth, atau bisa menjadi ponsel yang menyediakan kemampuan GSM modem. Untuk tujuan dokumen ini, istilah modem GSM digunakan sebagai istilah 17 generik untuk merujuk pada modem yang mendukung satu atau lebih protokol dalam keluarga evolusi GSM, termasuk 2.5G teknologi GPRS dan EDGE, serta 3G teknologi WCDMA, UMTS, HSDPA dan HSUPA.

b. Modem CDMACDMA merupakan singkatan dari Code Division Multiple Access merupakan bentuk dari pemultipleksan dan sebuah metode akses bersama yang membagi kanal bukan berdasarkan atas waktu. CDMA mengkodekan data dengan sebuah kode khusus yang tersosialisasi dengan tiap kanal yang digunakan untuk pemultipleksan. Modem CDMA merupakan sebuah modem nirkabel yang bekerja dengan jaringan CDMA serta menggunakan teknologi CDMA. CDMA lebih mengacu pada salah satu dari sekian banyak protokol komunikasi nirkabel generasi kedua (2G) dan generasi ke tiga (3G). CDMA menggunakan frekuensi ultra tinggi yakni 800-1900Hz.

2.2. Konsep Dasar Sensor1. Definisi SensorMenurut Franky Chandra (2011:32) Sensor (tranduser) adalah peralatan yang digunakan untuk mengubah suatu besaran fisik menjadi listrik. Sensor harus memiliki syarat-syarat berikut ini:a. Sensitivitas tinggi sesuai besaran yang diukur. 18b. Tidak sensitive pada besaran lain yang tidak diukur di sekitar tempat pengukuran.c. Sifat objek tidak berubah karena penggunaan sensor. Berikut adalah macam-macam sensor:a. Sensor MekanikSensor mekanik adalah sensor yang digunakan untuk mengubah besaran mekanik menjadi besaran listrik. Pada sensor mekanik, keluaan sensor berubah sesuai perubahan gaya atauperubahan jarak (perpindahan), linier maupun rotasi. Fungsi sensor mekanik bermacam-macam antara lain untuk mengukur panjang, luas aliran massa, gaya, torsi, tekanan, kecepatan, percepatan danpanjang gelombang akustik.b. Sensor OptikSensor optik adalah sensor yang digunakan untuk mengubah besaran optic menjadi besaran listrik. Pada sensor optic, keluaran sensor berubah sesuai perubahan cahaya yang jatuh ke permukaan sensor. Fungsi sensor optic bermacam-macam, antara lain untuk mengukur intensitas cahaya, warna dan deteksi obyek.

2.3. AVR ATmega81. Arsitektur AVR ATmega8Mikrokontroler ATmega8 adalah low power mikrokontroler 8 bit dengan arsitektur RISC. Mikrokontroler ini dapat mengeksekusi perintah dalam satu periode clock untuk setiap intruksi. Beberapa fitur dari ATmega8 adalah sebagai berikut:a. 8 Kbyte Flash Programb. 5512 Kbyte EEPROMc. 1 Kbyte SRAMd. 2 timer 8 bit dan 1 timer 16 bite. Analog to digital converterf. USARTg. Analog comparatorh. Two wire interface (I2C)23

2. Konfigurasi Pin ATmega8Konfigurasi pin mikrokontroler AVR ATmega8 untuk 28 pin DIP (Dual In line Package) ditunjukkan pada gambar berikut

Sumber : ATMega 8 dan Apilikasinya (2009:2)Gambar 2.4. Konfigurasi Pin ATmega8

Untuk dapat memahami lebih jauh tentang konfigurasi pin ATmega8, maka diberikan deskripsi kaki-kaki atau pin ATmega8 antara lain sebagai berikut:a. VCCMerupakan Supply tegangan digital.b. GNDGroundc. Port B (PB7PB0)Didalam Port B terdapat XTAL1, XTAL2, TOSC1, TOSC2. Jumlah Port B adalah 8 buah pin, mulai dari pin B.0 sampai dengan B.7. Tiap pin dapat digunakan sebagai input maupun output. Port B 25 merupakan sebuah 8-bit bi-directional I/O dengan internal pull-up resistor. Sebagai input, pin-pin yang terdapat pada Port B yang secara eksternal diturunkan, maka akan mengeluarkan arus jika pull-up resistor diaktifkan. Khusus PB6, dapat digunakan sebagai input Kristal (inverting oscillator amplifier) dan input ke rangkaian clock internal, bergantun pada pengaturan Fuse bit yang digunakan untuk memilih sumber clock. Sedangkan untuk PB7 dapat digunakan sebagai output Kristal (output oscillator amplifier) bergantung pada pengaturan Fuse bit yang digunakan untuk memilih sumber clock. Jika sumber clock yang dipilih dari oscillator internal, PB7 dan PB6 dapat digunakan sebagai I/O atau jika menggunakan Asyncronous Timer/Counter2, maka PB6 dan PB7 (TOSC2 dan TOSC5) digunakan untuk saluran input timer.

d. Port C (PC6PC0)Port C merupakan sebuah 7-bit bi-directional I/O port yang didalam masing-masing pin terdapat pull-up resistor. Jumlah pinnya hanya 7 buah mulai dari pin C.0 sampai dengan pin C.6. Sebagai keluaran/output port C memiliki karakteristik yang sama dalam hal menyerap arus (sink) ataupun mengeluarkan arus (source).

e. Port D (PD7PD0)Port D merupakan 8-bit bi-directional I/O dengan internal pullup resistor. Fungsi dari port ini sama dengan port-port yang lain. Hanya saja pada port ini tidak terdapat kegunaan-kegunaan yang lain. 27 Pada port ini hanya berfungsi sebagai masukan dan keluaran saja atau biasa disebut dengan I/O.

f. RESET/PC6Jika RSTDISBL Fuse diprogram, maka PC6 akan berfungsi sebagai pin I/O. Pin ini memiliki karakteristik yang berbeda dengan pin-pin yang terdapat pada port C lainnya. Namun jika RSTDISBL Fuse tidak diprogram, maka pin ini akan berfungsi sebagai input reset. Dan jika level tegangan yang masuk ke pin ini rendah dan pulsa yang ada lebih pendek dari pulsa minimum, maka akan menghasilkan suatu kondisi reset meskipun clock-nya tidak bekerja.

g. AVCCPin ini berfungsi sebagai supply tegangan untuk ADC. Untuk pin ini harus dihubungkan secara terpisah dengan VCC karena pin ini digunakan untuk analog saja. Bahkan jika ADC pada AVR tidak digunakan tetap saja disarankan untuk menghubungkannya secara 28 terpisah dengan VCC. Jika ADC digunakan, maka AVCC harus dihubungkan ke VCC melalui low pass filter.

h. AREFMerupakan pin referensi jika menggunakan ADC.

2.2.3. Komunikasi Serial1. Definisi Komunikasi SerialKomunikasi pada umumnya mempunyai port serial dan port paralel. Serial port dibagi menjadi dua kelompok, yaitu komunikasi serial RS-232 yang mengunakan port tatau terminal DB-9 dan komunikasi serial dengan menggunakan terminal Universal Serial Bus (USB). Komunikasi serial adalah komunikasi yang pengiriman datanya per-bit secara berurutan dan bergantian. Komunikasi ini mempunyai suatu kelebihan yaitu hanya membutuhkan satu jalur dan kabel yang sedikit dibandingkan dengan komunikasi paralel. Pada prinsipnya, komunikasi serial merupakan komunikasi dimana pengiriman data dilakukan per bit sehingga lebih lambat dibandingkan komunikasi paralel, atau dengan kata lain komunikasi serial merupakan salah satu metode komunikasi data dimana hanya satu bit data yang dikirimkan melalui seuntai kabel pada suatu waktu tertentu.2. Paralel PortParalel port dapat mengirim dan menerima data 8-bit secara bersamaan melalui 8 jalur kebl melalui terminal paralel port DB-25. Bila 29 menggunakan paralel port ini maka data yang ditransfer dengan cepat, akan tetapi kabel data yang dibutuhkan cukup banyak dan jarak atau panjang kabel yang digunakan untuk komunikasi paralel tidak dapat jauh.3. Serial PortSerial port adalah salah satu jenis antarmuka standar tertua. Serial port merupakan jenis komputer antarmuka yang sesuai dengan standar RS- 232. Mereka adalah 9-pin konektor yang menyampaikan informasi, masuk atau keluar, satu byte pada suatu waktu. Setiap byte dipecah menjadi serangkaian delapan bit, maka terdapat istilah port serial. Serial port berbeda dari 25-pin paralel mentransmisikan satu byte pada suatu waktu dengan menggunakan delapan kawat sejajar yang masing-masing membawa satu bit. Dengan data bepergian secara paralel, kecepatan transfer lebih besar. Port paralel dapat mendukung transfer data hingga 100 kilobyte per detik, sedangkan port serial hanya dapat mendukung 115 kilobit per detik (kbps). Kemudian teknologi ditingkatkan sehingga dapat mendorong kecepatan port serial menjadi 460 kbps. Di penelitian ini, penulis menggunakan jenis serial port konektor 9 pin (DB 9) untuk menghubungkan komunikasi serial mikrokontroler ATmega8 dengan laptop. Konektor DB9 hanya ada 3 pin yang digunakan yaitu pin kirim, pin terima, dan ground. 30

Sumber : DB-9 Datasheet (2009:1)Gambar 2.5. Konektor DB-9

Keterangan mengenai saluran RS-232 pada konektor DB9 adalah sebagai berikut:a. Received Line Signal Detect, dengan saluran ini DCE memberitahukan ke DTE bahwa terminal masukan ada data masukan. b. Reveived Data, digunakan DTE menerima data dari DCE.c. Transmite Data, digunakan DTE mengirimkan data ke DCE.d. Data Terminal Ready, pada saluran ini DTE memberitahukan kesiapan sinyalnya.e. Signal Ground, saluran Ground.f. Ring Indicator, pada saluran ini DCE memberitahukan ke DTE bahwa stasiun menghendaki hubungan dengannya.g. Clear to Send, dengan saluran ini DCE memberitahukan ke DTE boleh mengirimkan data.h. Request to Send, dengan saluran ini DCE diminta mengirimkan data oleh DTE.i. DTE Ready, sinyal aktif pada saluran ini menunjukan bahwa DCE sudah siap.

2.2.6. Motor DC1. Definisi Motor DCMenurut Suwarno, Thomas Sri Widodo dan Suryono (2009:26), Motor DC merupakan suatu alat yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Motor bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Menurut Arifin dan Ardi Amir (2009:50) Motor arus searah (DC) adalah mesin yang mengubah energi listrik dc menjadi energy mekanis (putaran). Bentuk fisik motor DC pada dasarnya sama dengan generator DC, dimana komponen utamanya terdiri dari tiga bagian, Menurut Arifin dan Ardi Amir dalam jurnal (2009:50) yakni:a. Kumparan (belitan) jangkar yang terletak pada rotorb. Kumparan (belitan) medan yang terletak pada stator, dan celah udara antara kumparan jangkar dan kumparan medan. Bentuk fisik dari motor DC dapat dilihat pada gambar berikut:

Sumber : Arifin dan Ardi Amir (2009:50)Gambar 2.6. Motor DC 41

2. Macam-Macam Motor DCMesin DC dibedakan berdasarkan sumber penguatannya (exciter), Penggolongan Motor DC adalah sebagai berikut:a. Motor DC berpenguatan bebas 51 Pada motor DC berpenguatan bebas, sumber penguatnya tersendiri, biasanya berupa sumber DC yang lain. Oleh karena itu, kumparan medannya terpisah (tidak memiliki hubungan listrik) dengan kumparan jangkarnya.b. Motor DC berpenguatan sendiriMotor DC berpenguatan sendiri tidak memiliki sumber penguat tersendiri. Kumparan medan dihubungkan dengan kumparan jangkar. Bersarkan hubungan itu, motor DC berpenguatan sendiri dapat dibedakan menjadi 3, menurut Arifin dan Ardi Amir di dalam jurnal (2009:50):1. Motor DC seri (kumparan medan seri dengan kumparan jangkar)2. Motor DC shunt (kumparan medan paralel dengan kumparan jangkar)3. Motor DC kompon (memiliki dua kumparan medan, dimana satu kumparan dihubung seri dengan kumparan jangkar, sedangkan kumparan lainnya dihubung paralel dengan kumparan jangkar).2. Prinsip dan Cara KerjaJika arus lewat pada suatu konduktor, timbul medan magnet di sekitar konduktor. Arah medan magnet ditentukan oleh arah aliran arus pada konduktor. Aturan Genggaman Tangan Kanan bisa dipakai untuk menentukan arah garis fluks di sekitar konduktor. Genggam konduktor dengan tangan kanan dengan jempol mengarah pada arah aliran arus, maka jari-jari anda akan menunjukkan arah garis fluks. Jika konduktor berbentuk U (angker dinamo) diletakkan di antarakutub uatara dan selatan yang kuat medan magnet konduktor akan berinteraksi dengan medan magnet kutub. Konduktor akan berusaha untuk bergerak turun agar keluar dari medan yang kuat tersebut. Gaya-gaya tersebut akan membuat angker dinamo berputar searah jarum jam. Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum :a. Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya.b. Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran / loop, maka kedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan.c. Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar / torque untuk memutar kumparan.d. Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan.Pada motor dc, daerah kumparan medan yang dialiri arus listrik akan menghasilkan medan magnet yang melingkupi kumparan jangkar dengan arah tertentu. Konversi dari energi listrik menjadi energi mekanik (motor) maupun sebaliknya berlangsung melalui medan magnet, dengandemikian medan magnet disini selain berfungsi sebagai tempat untuk menyimpan energi, sekaligus sebagai tempat berlangsungnya proses perubahan energi. Agar proses perubahan energi mekanik dapat berlangsung secara sempurna, maka tegangan sumber harus lebih besar daripada tegangan gerak yang disebabkan reaksi lawan. Dengan memberi arus pada kumparan jangkar yang dilindungi oleh medan maka menimbulkan perputaran pada motor.

2.2.10. OptocouplerMenurut Mery Subito dan Rizal (2012:184) Optocoupler adalah piranti elektronika yang memanfaatkan sinar sebagai pemicu on-off. Opto berarti optik dan coupler berarti pemicu. Jadi dapat diartikan bahwa optocoupler merupakan suatu komponen yang bekerja berdasarkan picu cahaya optik, yang terdiri atas dua bagian yaitu transmitter dan receiver.1. Transmitter dibangun dari sebuah LED infra merah yang cahaya tidak terlihat oleh mata telanjang. Jika dibandingkan dengan menggunakan LED biasa, LED infra merah memiliki ketahanan yang lebih baik terhadap sinyal tampak.2. Receiver dibangun dari sebuah phototransistor yaitu suatu transistor yang peka terhadap tenaga cahaya. Spektrum infra merah yang merupakan sumber cahaya menghasilkan energi panas yang lebih besar dari cahaya tampak.Prinsip kerja dari optocoupler adalah :1. Jika antara phototransistor dan LED terhalang maka phototransistor tersebut akan off sehingga keluaran dari kolektor akan berlogika high.2. Sebaliknya jika antara Phototransistor dan LED tidak terhalang maka phototransistor tersebut akan on sehingga keluarannya akan berlogika low.

2.2.11. Konsep Dasar IC (Integrated Circuit)1. Definisi IC (Integrated Circuit)Menurut Rusmadi (2009:46), bahwa IC adalah Sebuah rangakian terpadu. Komponen Integrated Circuit dirancang dari beberapa komponen elektronika seperti transistor, dioda, resistor, kapasitor, dan komponen lainya, sehingga menjadi satu kesatuan yang berbentuk chip.

Sumber : Rusmadi (2009:46)Gambar 2.14. Integrated Circuit

Menurut Rusmadi (2009:48), ada beberapa keuntungan dari pengguna IC diantaranya ialah:a. Bentuk fisiknya kecil sehingga rangakian jadinya akan kelihatan kecil dan kompak (compo).b. Catu daya yang diperlukan kecil.c. Sistem operasional sangat praktis dan cepatd. Baik pemasangan maupun pemakaiannya mudah dan praktis.e. Harganya relatif murah dibanding dengan menggunakan transistor.

2.2.12. IC L293D1. Definisi IC L293DIC L293D adalah IC yang didesain khusus sebagai driver motor DC dan dapat dikendalikan dengan rangkaian TTL maupun mikrokontroler. Motor DC yang dikontrol dengan driver IC L293D dapat dihubungkan ke ground maupun ke sumber tegangan positif karena di dalam driver L293D sistem driver yang digunakan adalah totem pool. Dalam 1 unit chip IC L293D terdiri dari 4 buah driver motor DC yang berdiri sendiri sendiri dengan kemampuan mengalirkan arus 1 Ampere tiap drivernya. Sehingga dapat digunakan untuk membuat driver H-bridge untuk 2 buah motor DC

2.2.13. IC MAX2321. Definisi IC MAX232Menurut Dan Lajanto (2010:2) MAX232 merupakan salah satu jenis IC rangkaian antar muka dual RS-232 transmitter / receiver yang memenuhi semua spesifikasi standar EIA-232-E. IC MAX232 hanya membutuhkan power supply 5V ( single power supply ) sebagai catu. IC MAX232 di sini berfungsi untuk merubah level tegangan pada COM1 menjadi level tegangan TTL / CMOS. IC MAX232 terdiri atas tiga bagian yaitu dual charge-pump voltage converter, driver RS232, dan receiver RS232.

Sumber : MAX232 Datasheet (2004:1)Gambar 2.16. Konfigurasi Pin IC MAX232

BAB IIIPERANCANGAN DAN PEMBAHASAN3.1. Perancangan Sistem KontrolPada perancangan di sini meliputi perancangan perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software). Gambaran secara umum berupa diagram blok rancangan alat adalah seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.1.3.2. Perancangan Perangkat Keras (Hardware)Dalam perancangan perangkat keras ini dibutuhkan beberapa komponen elektronikan dan device penunjang agar sistem dapat berjalan dengan baik sesuai dengan fungsinya. Dalam perancangan perangkat keras ini alat dan bahan yang dibutuhkan adalah:1. Handphone2. Modem3. Rangkaian Mikrokontroler ATmega84. Rangkaian Sensor5. Rangkaian Motor DC6. Catu DayaAgar mudah dipahami maka penulis membaut diagram blog dan alur kerjanya:

Gambar 3.1. Diagram Blok Perancangan Perangkat Keras3.2.1. Rangkaian Mikrokontroler ATmega8Rangkaian mikrokontroler ini merupakan tempat pengolahan data dan pengoperasian alat. Dan dalam rancangan ini, mikrokontroler berfungsi sebagai otak dari seluruh sistem rancangan. Mikrokontoler ATmega8 ini memiliki 4 buah port dan berbagai pin yang digunakan untuk menampung input dan output data dan terhubung langsung dengan rangkaian-rangkaian pendukung lainnya. Port yang akan digunakan dalam pembuatan:1. PORTD.0 dan PORTD.1 digunakan sebagai interface antara mikrokontroler dengan modem melalui kabel DB9.2. PORTD.2 dan PORTD.3 digunakan sebagai input sensor melalui IC Optocoupler PC817.3. PORTC.4 dan PORTC.5 digunakan sebagai input dan output untuk menggerakkan motor DC melalui IC L293D.4. Pin reset pada mikrokontroler ATmega8 terletak pada PORTC.6. Rangkaian Power On Reset ini menggunakan kapasitor 10 F dan resistor 10K. Yang membentuk rrangkaian power on reset di mana rangkaian ini akan mereset rangkaian mikrokontroler, sehingga mikrokontroler tersebut kembali menjalankan program yang ada di dalamnya dari awal.

Gambar 3.2. Rangkaian Mikrokontroler3.2.2. Rangkaian Sensor

Pada rangkaian sensor ini, hanya akan ditampilkan konfigurasi pin pada Optocoupler PC817 sehingga bisa membaca ketinggian air. Cara kerja rangkaian sensor ini secara garis besar seperti saklar. Bagaimana ketika pin 1 pada optocoupler PC817 (U1) mendapat tegangan high dengan perantara air maka output di pin 4 akan low atau on dan langsung dihubungkan dengan PORTD.2 pada mikrokontroler agar dapat mengirimkan informasi ketinggian air. Begitu pun pada optocoupler

Gambar 3.3. Rangkaian Sensor

3.2.3. Rangkaian Motor DCPada rangkaian motor DC ini, ditampilkan bagaimana IC L293D dihubungkan ke motor DC agar dapat merubah arah putaran motor dengan memberikan polaritas yang dibalik, yang akan menyebabkan motor dapat bergerak dengan arah yang berlawanan. Sehingga Motor DC dapat berfungsi untuk membuka dan menutup pintu air

Gambar 3.4. Rangkaian Motor DC

Prinsip kerja dari rangkaian motor DC ini dapat dilihat pada tabel berikut:

3.2.4. Rangkaian Catu DayaAgar alat yang dibuat dapat bekerja sesuai dengan fungsinya, maka diperlukan sumber tegangan listrik sebagai catu daya. Alat ini menggunakan catu daya yang merubah tegangan bolak-balik (AC) menjadi tegangan searah (DC). Rangkaian catu daya yang digunakan mendapatkan sumbertegangan dari PLN sebesar 220V AC. Tegangan tersebut kemudian diturunkan menjadi 7,5V AC melalui trafo penurun tegangan (Step Down). Tegangan 7,5V AC tersebut kemudian disearahkan menjadi tegangan DC oleh dioda bridge. Keluaran dari diode bridge ini kemudian\ masuk ke kapasitor yang bertujuan untuk mengurangi noise pada tegangan DC. Agar output 7,5V DC menjadi 5V DC maka tegangan 7,5V DC dihubungkan ke rangkaian regulator LM7805. Pada rangkaian catu daya ini akan digunakan untuk memberikan tegangan kerja pada modem sebesar 7,5V. Sedangkan catu daya pada mikrokontroler, sensor dan motor DC sebesar 5V.

3.4. Perancangan PrototipePrototipe pengontrolan pintu air otomatis dan informasi ketinggian air, dalam perancangan disusun menyerupai akuarium yang disekat pada bidang tengahnya untuk dibuat sebagai pintu. Bahan dalam perancangan prototype terbuat dari kaca.

Gambar 3.18. Perancangan Prototipe

3.5. Flowchart SistemPada pembuatan sebuah sistem pengontrolan diperlukan sebuah gambar yang dapat menjelaskan alur ataupun langkah-langkah dari suatu sistem yang dibuat. Sehingga dapat memberikan penjelasan dalam bentuk gambar. Penjelasan yang berupa proses merupakan gambar dari flowchart sistem yang akan dibuat. Tujuan dari pembuatan flowchart ini adalah untuk mempermudah pembaca dan pembuat sistem itu sendiri untuk dapat memahami langkah-langkah serta kemungkinan-kemungkinan dari beberapa keputusan. Dalam pembuatan Sistem Pengontrolan Pintu Air Otomatis dan Informasi Ketinggian Air Menggunakan SMS Gateway digunakan flowchart program sebagai berikut:

Gambar 3.19. Flowchart Program

4.3. Uji Coba AlatBerikut adalah foto dari uji coba alat sistem pengontrolan pintu air otomatis dan informasi ketinggian air menggunakan SMS gateway.1. Foto Sensor

Gambar 4.11. Sensor Ketinggian Air

1. Foto Motor DC

Gambar 4.12. Motor DC1. Foto Keseluruhan Prototipe

Gambar 4.13. Keseluruh Prototipe

BAB IVKESIMPULAN DAN SARAN4.1 KesimpulanDari perancangan dan implementasi yang dilakukan ada beberapa kesimpulan antara lain :1. Sistem kerja pengontrolan pintu air otomatis dan informasi ketinggian air menggunakan sms gateway dapat dilakukan dengan memanfaatkan komunikasi serial antara mikrokontroler dan modem.2. Pengontrolan pintu air otomatis dapat dikendalikan dengan format SMS Open untuk membuka dan Close untuk menutup, sehingga tidak bisa sembarangan dikontrol. Dan mikrokontroler pun dapat fokus akan perintah yang sudah diinterupsikan.3. Untuk sensor ketinggian air dapat memanfaatkan Optocoupler PC817 sebanyak 1 komponen untuk 1 sensor. Jadi ada 2 Optocoupler yang dimanfaatkan sebagai interface dengan mikrokontroler untuk memberikan informasi ketinggian air melalui SMS.

4.2 SaranBerdasarkan perancangan dan kesimpulan diatas, ada beberapa saran yang dapat diberikan dalam rangka pengembangan Sistem Pengontrolan Pintu Air Otomatis dan Informasi Ketinggian Air Menggunakan SMS Gateway yaitu :1. Dapat ditingkatkan dalam keamanan dan respon sistem dalam pengontrolan pintu air otomatis.2. Sensor ketinggian air dapat diintegrasikan dengan sistem monitoring sehingga data ketinggian air dapat disimpan dan menjadi bahan pertimbangan dalam mengambil keputusan.3. Informasi ketinggian air dapat diintegrasikan dengan database sehingga dapat menambahkan atau menghapus nomor yang akan dikirimkan informasi.

DAFTAR PUSTAKAArifin dan Ardi Amir. 2009. Pemodelan Dan Pengendalian Motor Listrik U.S Electric Motors Type Dripproof 1750 Rpm/40 Hp/240 Volt. Universitas Tadulako. Jurnal JIMT, Vol. 6, No. 1, Mei 2009: 50 59.Budiharto, Widodo. 2009. 10 Proyek Robot Spektakuler. Jakarta: PT. Elex Media Komputindo.Cahyo Rossy W, Wiranto Herry Utomo, Theophilus Wellem. 2006. Perancangan dan Implementasi Sistem Informasi Layanan Short Messaging Service (SMS). Jurnal Informatika, Vol.2 No.2 Desember 2006.Dan Lajanto. 2010. Sistem Kendali Umpan Balik Pada Lampu Berbasis Short Message Service (SMS). Universitas Tanjungpura-Pontianak.Dayat Kurniawan, 2009. ATmega8 dan Aplikasinya. Jakarta : Alex Media Komputindo.Erinofiardi, Nurul Iman Supardi, Redi. 2012. Penggunaan PLC Dalam Pengontrolan Temperatur, Simulasi Pada Prototype Ruangan. Jurnal Mekanikal, Vol.3 No.2 Juli 2012.Franky Chandra, Deni Arifianto. 2011. Jago Elektronika Rangkaian Sistem Otomatis. Jakarta : PT Kawan Pustaka.Goal, Chr. Jimmy L.2008. Pemahaman Dan Aplikasi Sistem Informasi Manajemen. Jakarta : Grasindo.Guritno, Sudaryono dan Untung Rahardja. theory and application of IT Research, April 2010, Halaman: 302.Mery Subito, Rizal. 2012. Alat Pengukur Pemakaian Energi Listrik Menggunakan Sensor Optocoupler Dan Mikrokontroler AT89S52. Jurnal Ilmiah Foristek Vol.2, No.2, September 2012.Mustakini, Jogiyanto Hartono. 2008. Metode Penelitian Sistem Informasi. Yogyakarta : Andi Offset.Rusmadi, Dedy. 2009. Mengenal Komponen Elektronika. Bandung: Pionir Jaya.Saefullah, Sumardi Sadi, Yugo Bayana. 2009. Smart Wheeled Robotic (SWR) Yang Mampu Menghindari Rintangan Secara Otomatis. CCIT, Vol.2 No.3 Mei 2009.Sutarman. 2012. Buku Pengantar Teknologi Informasi. Jakarta: Bumi Aksara.Suwarno, Thomas S.W, Suryono. 2009. Simulasi Sistem Pembayaran Retribusi Gerbang Parkir Menggunakan Mikrokontroller At89s51. Jurnal Teknik Elektro Vol. 1 No.1 Januari - Juni 2009:22-32