“Prototype Sistem Pengisi Battery Handphone Mobile Berbayar Menggunakan Mikrokontroler ATMEGA328”

Oleh

Andi Eka P Putra1), Ing Soewarto Hardhiehata2), Andi Chairunnas3)

123Program Studi Ilmu Komputer , Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Pakuan Bogor

Email :andieka68@gmail.com

ABSTRAK

Sumber energi handphone berasal dari baterai, dan rata-rata daya tahan baterai ponsel jika digunakan secara terus-menerus hanya mampu bertahan sekitar 5-6 jam. Maka dari itu tentunya dibutuhkan sumber energi untuk mengisi baterai handphone, akan tetapi yang sering ditemui adalah tidak selalu membawa charger handphone atau ketika membawa charger handphone kita tidak mudah menemukan sumber energi dan walaupun sumber energi ada kita merasa kurang nyaman melakukan pengisian baterai di tempat orang yang tidak dikenal.. Permasalahan tersebut bisa diatasi dengan alat pengisi baterai handphone mobile berbayar menggunakan koin. Alat ini memudahkan pengguna dalam pengisian ulang baterai handphone di mana saja khususnya di tempat-tempat yang sekiranya jarang menyediakan layanan listrik atau sumber energy yang nantinya juga dapat dimanfaatkan sebagai peluang usaha.

Kata Kunci: Prototype, Pengisi baterai, Handphone,Sensor Koin, Arduino UNO

_____________________________________________________________________________

PENDAHULUAN

Perkembangan IPTEK (Ilmu Pengetahuan dan Teknologi) yang semakin pesat dengan berbagai kecanggihan yang ditawarkan yang membuat manusia semakin bergantung pada alat-alat elektronik terutama handphone dalam mendukung kinerja sehari-hari. Pada saat ini banyak handphone dilengkapi dengan berbagai aplikasi dan fitur yang menarik terutama handphone jenis smartphone yang membuat pengguna sukar lepas dari ponsel.

Sumber energi handphone berasal dari baterai, dan rata-rata daya tahan baterai ponsel jika digunakan secara terus-menerus hanya mampu bertahan sekitar 5-

6 jam. Maka dari itu tentunya dibutuhkan sumber energi untuk mengisi baterai handphone, akan tetapi yang sering ditemui adalah tidak selalu membawa charger handphone atau ketika membawa charger handphone kita tidak mudah menemukan sumber energi dan walaupun sumber energi ada kita merasa kurang nyaman melakukan pengisian baterai di tempat orang yang tidak dikenal.

Oleh sebab itu penulis berusaha untuk memudahkan pengguna dalam pengisian daya baterai yaitu dengan cara merancang dan membangun alat untuk pengisian baterai handphone di tempat umum atau tempat yang tidak menyediakan listrik dan yang nantinya juga dapat dimanfaatkan

1

sebagai peluang usaha.

TINJAUAN PUSTAKA2.1.1 Prototype

Pengertian Prototyepe berdasarkan Ilmu Interaksi Manusia dan Komputer. Prototype merupakan alat yang digunakan untuk mensimulasikan beberapa atau tidak semua fitur dari sistem yang akan dibuat. (Idham, 2010). 2.1.2 Coin Acceptor / Sensor koin

Coin Acceptor merupakan suatu alat yang biasanya diterapkan pada mesin otomatis untuk dapat mendeteksi apakah koin yang dimasukan sesuai atau tidak berdasarkan parameter yang sudah ditentukan sebelumnya. Pada versi – versi awal, proses deteksi koin dilakukan dengan cara mengukur diameter dan berat koin. Pada coin acceptor yang modern proses deteksi koin memanfaatkan sensor logam yang bekerja dengan mengukur resonansi dari detektor logam tersebut. Koin yang dimasukan akan melewati koil detektor, frekuensi keluaran osilator hasil deteksi akan bergantung pada jenis koin yang dilewatkan. Secara umum terdapat dua jenis dari coin acceptor ini yaitu single coin dan multi coin. Dalam hal ini jenis coin acceptor yang digunakan adalah jenis single coin, dimana sensor hanya akan mendeteksi satu jenis koin tertentu yang sudah direferensikan, dimana koin yang digunakan sebagai referensi ditempatkan pada sisi yang telah disediakan pada alat tersebut. (Irman nugraha, gerri 2013).

Gambar 1. Coin Acceptor 2.1.3 Step Down USB 5v

Modul Power KIS3R33S dibuat berdasarkan rancangan dengan menggunakan IC DC-DC Step Down MP2307 yang jauh lebih efisien dari LM2596 model lama. Mampu mencapai arus 3A yang stabil tanpa panas karena efisiensi konversi nya mencapai 96% (hanya sisa 4% yang berubah menjadi panas). Bandingkan saja dgn metode step down lama (trafo, LM2596 dan module step down lainnya) yang jauh lebih panas karena efisiensi rendah ( < 80% ) dan harus

memakai heatsink tambahan untuk mencapai arus sedemikian besar. Belum lagi ukuran trafo yang super gede hanya untuk mengalirkan arus 3000mA. (Edi Saputra, 2010).

Gambar 2. Step Down USB 5v

2.1.4 Pengertian Mikrokontroler Mikrokontroler adalah sistem mikroprosesor lengkap yang terkandung di dalam sebuah chip. Mikrokontroler berbeda dari mikroprosesor serba guna yang digunakan dalam sebuah PC, karena sebuah mikrokontroler umumnya telah berisi komponen pendukung system minimal mikroprosesor, yakni memori dan pemrograman Input-Output (Santoso 2013).

2

2.1.5 Ardiuno UnoArduino merupakan perangkat

elektronik yang terdiri dari software dan hardware. Hardware arduino sama dengan mikrokontroler pada umumnya hanya pada arduino ditambahkan penamaan pin agar mudah diingat. Software arduino merupakan software yang digunakan untuk membuat dan memasukkan program ke dalam hardware arduino. (Dede Hendriono, 2014).

Gambar 3. Ardiuno2.1.6 Relay

Relay adalah komponen listrik yang bekerja berdasarkan prinsip induksi medan elektromagnetis. Jika sebuah penghantar

dialiri oleh arus listrik, maka di sekitar penghantar tersebut timbul medan magnet. Medan magnet yang di hasilkan oleh arus listrik tersebut selanjutnya diinduksikan ke logam ferromagnetis. (Hari Santoso, 2013).

Gambar 4. Relay 

2.1.7 LCD (liquid crystal display)Liquid Crystal Display (LCD) adalah

Kristal cair pada layar yang digunakan sebagai tampilan dengan memanfaatkan listrik untuk mengubah-ubah bentuk kristal-kristal cairanya sehingga membentuk tampilan angka dan atau huruf pada layar. (Ihsan Irgam, 2012).

Gambar 5. LCD (liquid crystal display)

3

3. METODOLOGI PENELITIAN3.1 Metode Penelitian

Metode yang digunakan dalam pembuatan Prototype Sistem Pengisi Battery Handphone Mobile Berbayar

Menggunakan Mikrokontroler ATMEGA328 ini menggunakan Metode Penelitian bidang Hardware Programming yang ditunjukan pada Gambar 6.

Gambar 6. Metode Penelitian bidang Hardware Programming3.2 Sketsa Alur Sistem

Sketsa ini menggunakan satu Arduino uno yang saling berkomunikasi dengan sensor koin dan relay. Input sistem berupa koin sebagai alat bayar kemudian sensor koin akan mendeteksi apakah koin yang dimasukan sesuai atau tidak berdasarkan parameter yang sudah ditentukan sebelumnya. Output sistem yaitu stick usb atau charger handphone USB dan LCD untuk menampilkan menampilkan waktu perhitungan mundur pengisian baterai handphone. Sketsa alur sistem dapat dilihat pada gambar 7.

Gambar 7. Sketsa Alur Sistem

4

3.3 Penerapan Perhitungan Estimasi Biaya Pengisian Batrai

Untuk mengetahui standar biaya serta esimasi waktu pengisian dalam penerapan sistem pengisian baterai handphone mobile berbayar ini dapat menggunakan perhitungan.

1. Penerapan Perhitungan pengisian batrai

alat sistem pengisian baterai handphone mobile berbayar mempunyai output daya sebesar 4,45 watt yang telah di atur dan di sesuaikan dengan alat charger bawaan. Sementara tarif dasar listrik PLN berkisar 1352 (Rp/kWh). Penerapan perhitungan estimasi biaya pengisian baterai ditunjukan pada gambar 8.

Gambar 8. Perhitungan Estimasi Biaya Pengisian Battery

Penjelasan dari penerapan perhitungan estimasi biaya pengisian baterai pada sistem :1. Untuk menghitung pemakaian

perharinya maka:2.  ((4,45 Watt / 1.000) x 12 jam)

x Rp. 1.352,-.= (0,00445 kWh x 12 jam) x Rp. 1.352,-.= 0,0534 kWh x Rp. 1.352,-.=Rp. 72,1968 x 2 = Rp. 144,3936

3. Untuk menghitung pemakaian sebulan makaRp. 144,3936 x 30 hari.=Rp. 4.331,808 per bulan

Hasil dari perhitungan di atas maka dapat di simpulkan mengenai estimasi biaya dalam sekali pengisian menggunakan koin Rp500 dengan estimasi 10 menit

pengecasan sudah mencapai nilai maksimum keuntungan.3.4 Perancangan Mekanis

Penempatan komponen pada perancangan mekanis prototype sistem pengisian baterai handphone mobile berbayar secara umum ditunjukan pada gambar 9.

Gambar 9. Desain Sistem Pengisian Baterai Handphone Mobile Berbayar

3.5 Perancangan HardwarePerancangan hardware

digambarkan secara umum digambarkan pada diagram blok seperti pada gambar 10.

Koin Sensor koin Arduino UNO Atmega 328

Relay

LCD 16X2 12C

Step down USB 5V

Gambar 10. Diagram Blok Sistem Pengisian Baterai Handphone Mobile

Berbayar.3.6 Perancangan Skematik Rangkaian

Perancangan skematik rangkaian dibuat untuk menunjukan rangkaian yang

5

terhubung pada komponen sistem pengisi baterai handphone mobile berbayar mengacu pada penempatan port yang terkoneksi pada setiap bagian dari system. Step down usb 5v terhubung pada COM relay dan NO relay terhubung ke baterai. Relay terhubung pada pin 10 arduino, selanjutnya sensor koin terhubung dengan pin 2 di arduino dan LCD terhubung dengan pin analog A4 dan A5. Skematik rangkaian dibuat menggunakan perangkat lunak fritzing.

Gambar 11. Skematik Rangkaian Sistem Pengisi Baterai Handphone Mobile

Berbayar3.7 Desain Perangkat Lunak

Pembuatan perangkat lunak sistem, yaitu desain software pada sistem pengisi baterai handphone mobile berbayar. Berikut flowchart dari desain software pada prototype pengisi baterai handphone mobile berbayar.

Mulai

Koin

Sensor Koin

Timer Start

Relay ON

Pengisian battery Handphone

Check Waktu

Relay Off

Box koin Masuk Koin keluar

Y

Y

T

Gambar 12. Flowchart Sistem

Pengisi Baterai Handphone Mobile

Berbayar

4. HASIL DAN PEMBAHASANPada tahap sebelumnya telah

dijelaskan proses perancangan hingga implementasi Prototype Sistem Pengisi Battery Handphone Mobile Berbayar Menggunakan Mikrokontroler ATMEGA328. Model sistem pembangkit listrik alternatif ini diimplementasikan dengan menggunakan modul modul elektronik yang berukuran kecil sehingga dalam penempatan komponen elektronik tidak banyak memakan tempat selain itu casing prototype sistem pengisi battery handphone berbayar dibuat dengan berbahan dasar akrilik dengan ketebalan 3 mm.4.1 Bagian Utama Prototype Sistem

Pengisi Battery Handphone Mobile Berbayar

6

Bagian utama pada prototype sistem pengisi batteray handphone mobile berbayar menggunakan mikrokontroler atmega328 yang terintegrasi dengan sensor koin/coin acceptor yang berfungsi sebagai pendeteksi koin sehingga pengisisan batteray dapat dimulai.

Gambar 13. Bagian Utama Sistem Pengisi Battery Handphone Mobile Berbayar

4.2 Uji Coba Struktural Pada tahap ini dilakukan pengujian

terhadap bagaimana cara kerja sebuah sistem secara struktural untuk mengidentifikasikan kesalahan. Pengujian

ini dilakukan dengan pengetesan jalur-jalur rangkaian menggunakan multimeter. Berikut tabel hasil pengujian struktural sistem.

Tabel 3. Pengujian StrukturalNo Komponen Sistem Terhubung Dengan Keterangan

1 Arduino uno ATMega328

Sensor Koin Pin 2, VCC, dan GND TerhubungRelay

Pin 10, VCC, dan GND Terhubung

LCDPin A4, Pin A5, VCC, dan GND Terhubung

4.3 Uji Coba FungsionalUji coba fungsional

dilakukan untuk mengetahui apakah sistem yang dibuat dapat berjalan dengan baik. Pada tahap ini dilakukan pengujian yang bertujuan untuk mengetahui tegangan output tiap komponen dengan menggunakan multimeter maupun program.

45

5.15.25.2.15.2.2

4.4 Pengujian Arduino uno ATMega328

Pada pengujian Arduino uno ATMega328 dilakukan dengan cara memberikan tegangan 5V. Setelah itu output tegangan di cek pada pin 5V yang dihubungkan dengan positif dan pin GND yang dihubungkan dengan negatif multimeter. Pengujian Arduino uno

7

ATMega328 bisa dilihat pada gambar 16.

Gambar 14. Pengujian Tegangan pada Arduino uno ATMega328

Tabel 4. Pengujian Tegangan Pada Arduino uno ATMega328

Tegangan Input Output Tegangan5V 5.19VDC

4.5 Pengujian Sensor KoinPada pengujian sensor koin

dilakukan dengan cara memberikan tegangan 12V ke sensor koin. Setelah itu output tegangan di cek menggunakan dc power suplay sehingga dapat dilihat kebutuhan arus pada sensor koin normalnya sebesar 60mA dengan tegangan 12V, ketika di masukanya koin yang sesuai dengan referesinya maka secara otomatis koin akan di terima dan jika tidak sesuai maka koin akan di tolak. pengecekan ini dilakukan untuk mengetahui sensor koin bekerja dengan baik.

Gambar 15. Pengujian Sensor Koin

Tabel 5. Pengujian Sensor Koin 12V

Tegangan Sensor Koin

Output Tegangan

Sensor Koin

Keterangan

12VDC 12VDC Sesuai4.6 Pengujian Keseluruhan Sistem

Setelah beberapa rangkaian telah melewati proses pengujian pada setiap komponen maka tahap selanjutnya akan dilakukan pengujian keseluruhan pada sistem yang dibuat. Adapun beberapa pengujian yang dilakukan pada sistem keseluruhan antara lain :

1. Pengujian keseluruhan Prototype Sistem Pengisi Battery Handphone Mobile Berbayar, pengujian ini dilakukan dengan menggunakan koin sebagai alat input dan sensor koin sebagai pendeteksi apakah koin sesuai dengan referensi yang telah di tentukan.

8

Gambar 16. Pengujian Prototype Sistem Pengisi Battery Handphone

Mobile Berbayar

2. Saat keseluruhan sistem aktif, pertama-tama sitem pada LCD akan menampilkan “masukan 1 koin” dan pada baris kedua akan menampilkan “koin : 0” yaitu jumlah koin yang nantinya akan di input. Keika sensor koin mendeteksi jumlah koin yg masuk, maka selanjutnya sensor koin akan mengirimkan data ke arduino uno kemudian untuk di tampilkan pada layar LCD. Seperti gambar 21.

Gambar 17. Pengujian Sensor Koin dan LCD

3. Button untuk memulai pengisian dapat di aktifkan saat arduino uno menerima data dari sensor koin , ketika button di aktifkan maka arduino akan memberikan perintah pada relay untuk aktif dan memulai hitungan mundur pengisian batteri sesuai jumlah koin yang di input dan mengaktifkan regulator step down usb 5V. Seperti gambar 18.

Gambar 18. Pengujian Relay dan Step Down USB 5V

4. Jika step down usb 5V aktif, maka user bisa mengunakanya untuk

9

mengisi daya pada handphone. Seperti gambar 19.

Gambar 19. Pengujian Step Down USB Pada Handphone

5. KesimpulanKesimpulan dari penelitian ini,

prototype sistem pengisi battery handphone mobile berbayar menggunakan mikrokontroler ATMega328 yang telah di rancang dan berfungsi sesuai dengan yang diharapkan, yaitu dapat melakukan pengisian baterai smartphone dengan pembayaran berdasarkan koin yang masuk untuk penggunaan charger, sistem secara otomatis dapat mengatur waktu lamanya pengisian baterai ponsel yang digunakan. Keseluruhan komponen berfungsi dengan baik salah satunya relay yg selalu on ketika button aktif dan off ketika delay waktu habis. Penggunaan step down usb 5v sangat berpengaruh terhadap output yang di hasilkan untuk pengsian battry handphone. Karna tegangan output yang di sediakan untuk pengisian handphone yaitu 5v, sehingga pengisianya stabil.

Dengan membuat suatu sistem pengisi battery handphone mobile berbayar yang digunakan secara umum dan bersifat mobile yang penggunaanya dengan cara memasukkan koin dapat membuka suatu peluang usaha.

DAFTAR PUSTAKA

Achmad Sukamdani. 2016. Perancangan Sistem Pengisian Baterai smartphone Berbayar Dengan

Pemanfaatan Tenaga Surya, Surabaya, Universitas Negri Surabaya,.

Arif Sulaiman. 2012. Arduino Mikrokontroler Pro (https://www.balai elektronika.com 15 Januari 2012).

Dede Hendriono. 2014. Arduino Itu Apa (https://www.Hendriono.com 15 Januari 2016).

Edi Saputra. 2010. Step Down USB menggunakan Modul KIS3R33S (https://www.duniaelektronika.com 27 Juli 2010).

Omar Ramlee. 2017. Cara Menghitung Biaya Listrik Perangkat Elektronik (https://www.listrikdirumah.com 21 Juli 2017)

Helly Andri. 2010. Rancang Bangun System Battery Charging Automatic, Universitas Indonesia, Depok.

Hari Santoso. 2013. Pengertian, Fungsi, Prinsip, dan Cara Kerja Relay (http://www.elangsakti.com Maret 2013).

Ihsan Irgam. 2012. Elektronika Dasar (https://www.academia.edu 15 Januari 2016).

10

Irman nugraha, gerri. 2013. Perancangan dan implementasi alat parkir sepeda dengan sistem pembayaran otomatis menggunakan coin acceptor, Bandung, Universitas Komputer Indonesia.

Leonardo Hamonangan. Perancangan Alat Pengisian Baterai Smartphone Berbayar Dengan Tenaga Surya, Jurnal Singuda Ensikom, Medan, Vol.14, No. 38, Januari 2016.

Zulfian Azmi. Koiin Charger Ponsel, Jurnal Saintikom, Medan, Vol.15, No. 1, Januari 2016.

11