1

Abstract -

Abstrak— Beban lampu penerangan dalam suatu ruangan lazimnya dioperasikan secara manual oleh manusia.Dengan kemajuan teknologi saat ini, campur tangan manusia dalam operasional berusaha dikurangi.Sistem Otomatis akan dapat memudahkan operasional. Efektif dan efisien untuk menghindari lampu yang menyala sia-sia tanpa ada aktifitas. Tujuannya tak lain untuk menghindari pemborosan energi listrik. tugas akhir ini mengambil topik tentang pembuatan lampu otomatis untuk mengoperasikan beban lampu penerangan suatu ruangan. Sistem otomatis ini menggunakan masukan sensor kehadiran orang jenis passive infrared atau PIR.PIR termasuk sensor panas jenis pyroelectric yang mempunyai respon sesaat ada perubahan panas.Sumber panas diradiasikan dengan infra merah.Tubuh manusia menghasilkan energi panas yang diradiasikan dengan inframerah. Radiasi panas tubuh manusia akan diterima sensor untuk respon masukan rangkaian. Rangkaian lengkap terdiri dari passive infrared sensor, relay, rangkaian utama, catu daya, serta beban lampu. Pada intinya PIR ini akan menjadi driver transistor. Transistor yang berfungsi sebagai saklar elektronik akan memutus dan menghubungkan beban.Kebutuhan akan rasa aman merupakan salah satu hal yang sangat penting dalam kehidupan manusia. Dengan menggunakan sensor PIR PIC 16F877A, guna mendeteksi gerakan manusia.Ketika sensor PIR ini mendeteksi gerakan manusia maka sensor akan menghasilkan logika maupun nilai 1 (satu), kemudian output dari sensor PIR tersebut akan menuju ke input rangkaian delay, dimana rangkaian delay ini berfungsi sebagai pengatur pengaktifan driver relay lampu. Ketika ada gerakan terdeteksi oleh sensor maka sistem akan bekerja dengan indikasi lampu menyala. setelah 0,5 detik tidak ada pergerakan maka lampu akan padam.Untuk sebuah ruangan yang luas perlu penambahan jumlah sensor sehingga dapat mendeteksi adanya pergerakan manusia dalam suatu ruangan, dan untuk lebih handal lagi dapat memakai sensor panas type thermopile. Kata Kunci: Mikrokontroler Pic 16f877a, Sensor PIR, dan Relay.

Lighting loads in a room normally operated manually by humans. With the current technological advances, human intervention in the operation of trying reduced. Automated systems will be able to facilitate operations. Effective and efficient to avoid the lights are on in vain without any activity. Another objective was to avoid

the waste of electrical energy. The topic for the final task of making automatic lights to operate the lighting load of a room. The automated system uses presence sensor input type passive infrared or PIR. Including PIR sensor pyroelectric type of heat that has no heat change instantaneous response.Source of heat radiated by the infra red. The human body produces heat energy radiated by infrared. Heat radiation the human body will be received sensor input circuit for the response. Consists of a comprehensive range of passive infrared sensor, relay, main circuit, power supply, as well as light weight. In essence this PIR will be the driver transistor. Transistors function as an electronic switch that will disconnect and connect beban.Kebutuhan for security is one thing that is very important in human life. By using 16F877A PIC PIR sensor, to detect human movement.When the PIR sensor detects human motion sensor will produce a logic and a value of 1 (one), then the output of the PIR sensor will be heading to the input delay circuit, wherein the delay circuit to function as a regulator of the activation of the relay lamp drivers. When no movement is detected by the sensor system will work with the indication lights on. after 0.5 seconds no movement and the light goes off. For a spacious room needs to increase the number of sensors that can detect human movement in a room, and to be able to use more reliable heat type thermopile sensor.

I. PENDAHULUAN

Keywords: Microcontroller Pic 16f877a, PIR Sensor, and Relay.

Pada saat ini pengendalian on/off berbagai piranti

listrik kebanyakan masih dikendalikan secara manual dengan menekan tombol saklar on/off. Perkembangan gaya hidup dan dinamika social saat ini menunjukkan semakin pentingnya kepraktisan dan efisiensi menyebabkan kebutuhan untuk mengendalikan berbagai piranti listrik tidak hanya dilakukan secara manual yang mengharuskan kita berada dihadapan piranti listrik tersebut dan menekan tombol saklar on/off untuk mengaktifkannya tetapi bias juga dilakukan dari jarak jauh (remote control).Teknologi remote control telah banyak dikembangkan dengan memanfaatkan berbagai media transmisi. Beberapa diantaranya adalah remote control dengan memanfaatkan media infra merah, gelombang radio, internet dan saluran telepon. Sistem remote control melalui saluran telepon memiliki keunggulan dalam hal jarak jangkauan dan

PERANCANGAN SISTEM APLIKASI OTOMATISASI LAMPU MENGGUNAKAN SENSOR GERAK BERBASIS

MIKROKONTROLER PIC 16F877A

Patriot Lumban Raja

2

kepraktisan dibanding media lainnya.Lampu penerangan dalam suatu ruangan akan menyala sendiri apabila ada orang dalam ruangan tersebut, dan akan padam dengan sendirinya bila orang tersebut keluar ruangan. Dengan kata lain sensor kehadiran orang ini akan diaplikasikan sebagai saklar otomatis. Dengan adanya penelitian ini, maka penulis dapat menghemat sumber daya, waktu dan biaya yang seharusnya dikeluarkan untuk keperluan yang jauh lebih penting.Saat ini salah satu perangkat kontrol yang cukup praktis dan banyak digunakan adalah mikrokontroler yaitu sebuah chip yang berfungsi sebagai pengontrol rangkaian elektronik dan dapat menyimpan program didalamnya. Kelebihan utama mikrokontroler ialah tersedia RAM dan peralatan I/O pendukung sehingga memiliki ukuran yang sangat ringkas dan lebih leluasa untuk dihubungkan dan melakukan pengontrolan terhadap perangkat lain. Dengan menggunakan teknologi saat ini, maka suatu tantangan bagi penulis untuk mengembangkan suatu alat yang memiliki kemampuan untuk meng-otomatisasikan lampu. Untuk itu penulis tertarik mengadakan suatu penelitian tentang system otomatis lampu menggunakan mikrokontroler dengan judul: “PERANCANGAN SISTEM APLIKASI OTOMATISASI LAMPU MENGGUNAKAN SENSOR GERAK BERBASIS MIKROKONTROLER PIC 16F877A”.

II. Java merupakan sebuah bahasa pemrograman tingkat tinggi yang berorientasi objek yang dikembangkan oleh Sun Microsystems. Kemampuannyauntuk dijalankan pada berbagai jenis arsitektur komputer dan ketersediannya sebagai perangkat lunak gratis membuat bahasa pemrograman Java lebih banyak dikenal dan digunakan daripada bahasa pemrograman berorientasi objek lainnya. Persyaratan dari bahasa pemrograman Java berasal dari lingkungankomputasi dimana perangkat lunak harus dijalankan. Perkembangan internet danWorld-Wide Web yang pesat telah membawa kita kepada cara baru dalammemandang pengembangan dan pendistribusian perangkat lunak. Oleh sebab itu,teknologi Java harus memungkinkan pengembangan aplikasi yang aman,berkinerja tinggi, dan tangguh yang dapat bekerja pada beberapa platform dalamjaringan yang heterogen dan terditribusi [1].

PEDOMANNASKAHPERSIAPAN

A. Mikrokontroler Mikrokontroler adalah single chip komputer yang

memiliki kemampuan untuk diprogram dan digunakan untuk tugas-tugas yang berorientasi kontrol. Mikrokontroler datang dengan dua alasan utama, yang pertama adalah kebutuhan pasar (market need) dan yang kedua adalah perkembangan teknologi baru. Yang dimaksud dengan kebutuhan pasar adalah kebutuhan yang luas dari produk-produk elektronik akan perangkat pintar sebagai pengontrol dan pemroses data. Sedangkan yang dimaksud dengan perkembangan teknologi baru adalah perkembangan

teknologi semikonduktor yang memungkinkan pembuatan chip dengan kemampuan komputasi yang sangat cepat, bentuk yang semakin mungil, dan harga yang semakin murah. Menurut Winoto (2008:3) “Mikrokontroler adalah sebuah sistem microprosesor dimana di dalamnya sudah terdapat CPU, ROM, RAM, I/O, Clock dan Peralatan internal lainnya yang sudah saling terhubung dan terorganisasi (teralamati) dengan baik oleh pabrik pembuatnya dan dikemas dalam satu chip yang siap pakai. Sehingga kita tinggal memprogram isi ROM sesuai aturan pengunaan oleh pabrik yang membuatnya ”.

B. Perbedaan Mikrokontroler dengan Mikroprossesor Menurut Next System, Terdapat perbedaan yang signifikan antara mikrokontroler dan mikroprosessor. Dimana Perbedaan yang utama antara keduanya dapat dilihat dari dua faktor utama yaitu arsitektur perangkat keras (hardware architecture) dan aplikasi masing-masing. a. Ditinjau dari segi arsitekturnya, mikroprosesor hanya

merupakan single chip CPU, sedangkan mikrokontroler dalam IC-nya selain CPU juga terdapat device lain yang memungkinkan mikrokontroler berfungsi sebagai suatu single chip komputer. Dimana dalam sebuah IC mikrokontroler terdapat ROM, RAM, EPROM, serial interface dan paralel interface, timer, interrupt controller, konverter Analog ke Digital, dan lainnya (tergantung feature yang melengkapi mikrokontroler tersebut).

b. Sedangkan dari segi aplikasinya, mikroprosessor hanya berfungsi sebagai Central Processing Unit yang menjadi otak komputer, sedangkan mikrokontroller, dalam bentuknya yang mungil, pada umumnya ditujukan untuk melakukan tugas–tugas yang berorientasi kontrol pada rangkaian yang membutuhkan jumlah komponen minimum dan biaya rendah (low cost).

C. Cara Menggunakan Mikrokontroler Cara penggunaan mikrokontroler adalah pada saat

kita membeli mikrokontroler kosong dari pasar, kemudian isikan program didalamnya menggunakan software pendukung programmer dan downloader, lalu mikrokontroler siap digunakan.Karena itu dalam persiapan untuk menggunakannya, ada beberapa software yang harus diperlukan. Adapun skema penggunaan mikrokontroler dapat di lihat pada gambar berikut:

3

D. Aplikasi Mikrokontroler Karena kemampuannya yang tinggi, bentuknya

yang kecil, konsumsi dayanya yang rendah, dan harga yang murah maka mikrokontroler begitu banyak digunakan di dunia.Mikrokontroler digunakan mulai dari mainan anak-anak, perangkat elektronik rumah tangga, perangkat pendukung otomotif, peralatan industri, peralatan telekomunikasi, peralatan medis dan kedokteran, sampai dengan pengendali robot serta persenjataan militer. Terdapat beberapa keunggulan yang diharapkan dari alat-alat yang berbasis mikrokontroler (microcontroller-based solutions) :

a. Kehandalan tinggi (high reliability) dan kemudahan integrasi dengan

komponen lain (high degree of integration). b. Ukuran yang semakin dapat diperkecil (reduced in

size) c. Penggunaan komponen dipersedikit (reduced

component count) yang juga akan menyebabkan biaya produksi dapat semakin ditekan (lower manufacturing cost).

d. Waktu pembuatan lebih singkat (shorter development time) sehingga lebih

cepat pula dijual ke pasar sesuai kebutuhan (shorter time to market).

e. Konsumsi daya yang rendah (lower power consumption).

E. Perkembangan Mikrokontroler

Semakin maraknya kebutuhan yang tinggi terhadap “chip-chip pintar” dengan berbagai fasilitasnya, maka berbagai vendor pula berlomba untuk menawarkan produk-produk mikrokontrolernya.Hal ini terjadi pada tahun 1970-an. Motorola mengeluarkan seri mikrokontroler 6800 yang terus dikembangkan hingga sekarang menjadi 68HC05, 68HC08, 68HC11, 68HC12, dan 68HC16.Zilog juga mengeluarkan seri mikroprosesor Z80-nya yang terkenal dan terus dikembangkan hingga kini menjadi Z180 dan kemudian diadopsi juga oleh mikroprosesor Rabbit. Intel mengeluarkan mikrokontrolernya yang populer di dunia yaitu 8051, karena begitu populernya maka arsitektur 8051 tersebut kemudian diadopsi oleh vendor lain seperti Phillips, Siemens, Atmel, dan vendor-vendor lain dalam produk mikrokontroler mereka. Mikrokontroler populer lainnya seperti Basic Stamps, PIC dari Microchip, MSP 430 dari Texas Instrument dan masih banyak lagi.Selain mikroprosesor dan mikrokontroler, sebenarnya telah bemunculan chip-chip pintar lain seperti DSP prosesor dan Application Spesific Integrated Circuit (ASIC). Di masa depan, chip-chip mungil akan lebih berkemampuan tinggi dan mendominasi semua desain elektronik di dunia sehingga mampu memberikan kemampuan komputasi handal serta meminimumkan jumlah komponen-komponen konvensional.

F. Jenis-Jenis Mikrokontroler Ada banyak penjelasan tentang jenis-jenis

mikrokontroler.Berikut penjelasan mikrokontroler yang juga terbagi dalam berbagai jenis. Adapun jenis-jenis mikrokontroler menurut Wikipedia Indonesia adalah sebagai berikut:

1. ATMEL adalah Chip mikrokontroler dimana dapat diprogram menggunakan port atau serial. Selain itu, dapat juga beroperasi hanya dengan 1 chip dan beberapa komponen dasar seperti kristal, resistor dan kapasitor.

2. ZILOG adalah nama yang mempunyai beberapa seri, yaitu: Z8GP, EZ80, Z80P

3. MOTOROLA jenis yang mempunyai beberapa nama seri, yaiut: 6HC05, 6HC08, 6HCC11, 6HC12.

4. INTEL mempunyai nomor seri, yaitu: 8050, 8051. 5. MICROCHIP atau PIC adalah keluarga

mikrokontroler tipe RISC buatan Microchip Teknology. Bersumber dari PIC1650 yang dibuat oleh Divixi Mikroelektronika General Instrument. Teknologi Microchip tidak menggunakan PIC sebagai akronim, melainkan nama brandnya ialah PIC micro. Hal ini karena PIC singkatan dari Peripheral Interface Controller, tetapi general instruments mempunyai akronim PIC1650 sebagai Programmable Inteligent Computer.

6. MAXIM merupakan salah satu produsen chip yang fokus pada komponen digital dan komunikasi seperti mikrokontroler, akuisisi data dan

4

komponen RF (Radio Frekwensi). Maxim cukup inovatif dengan meluncurkan mikrokontroler yang mendukung jaringan komputer antara lain 80C400 dengan kecepatan tinggi.

Setiap mikrokontroler mempunyai kelebihan antara yang satu dengan yang lainnya.Dan dalam perancangan alat ini, digunakan salah satu jenis mikrokontroler PIC yaitu mikrokontroler PIC16F877A.Mikrokontroler juga dapat diprogram menggunakan bahasa pemrograman BASIC berdasarkan merek pabrik pembuatnya.

G. Memory Pada Mikrokontroler Jika berbicara tentang Mikrokontroler, maka tidak terlepas dengan pengertian atau definisi tentang Komputer itu sendiri. Persamaan antara Mikrokontroler dengan Komputer atau Mikrokomputer, antara lain:

1. Sama-sama memiliki unit pengolah pusat atau yang lebih dikenal dengan CPU (Central Processing Unit).

2. CPU tersebut sama-sama menjalankan program dari suatu lokasi atau tempat, biasanya dari ROM (Read Only Memory) atau RAM (Random Access Memory);

3. Sama-sama memiliki RAM yang digunakan untuk menyimpan data-data sementara atau yang lebih dikenal dengan variabel-variabel.

4. Sama-sama memiliki beberapa keluaran dan masukan yang digunakan untuk melakukan komunikasi timbal-balik dengan dunia luar.

Apa yang membedakan antara Mikrokontroler dengan Komputer atau Mikrokomputer. Mikrokontroler adalah versi mini dan untuk aplikasi khusus dari Mikrokontroler ataupun Komputer.Bagian yang sangat penting dalam pemrograman chip mikrokontroler adalah manajemen memori, karena memori dalam mikrokontroler sangat terbatas berbeda dengan komputer yang mempunyai bermega-mega bahkan giga byte memori.

H. Inframerah PIR (Passive Infra Red) PIR (Passive Infrared Receiver) merupakan

sebuah sensor berbasiskan infrared.Akan tetapi, tidak seperti sensor infrared kebanyakan yang terdiri dari LED dan fototransistor.PIR tidak memancarkan apapun seperti IR LED.Sesuai dengan namanya ‘Passive,’ sensor ini hanya merespon energi dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki oleh setiap benda yang terdeteksi olehnya.Benda yang bisa dideteksi oleh sensor ini biasanya adalah tubuh manusia. Fitur :

1. DC Power Supply : 4.5 – 20 V 2. Jangkauan Deteksi : 7 Meter (Max) dengan sudut

110 derajat 3. Tegangan Output : Logika high (5 V) jika

mendeteksi gerakan 4. Sensitivitas sensor bisa diatur 5. Panjang pulsa output bisa diatur

Inframerah yang dalam bahasa teknis disebut PIR (Pasissve Infra Red) atau inframera pasif.Sensor ini hanya mendeteksi saja sehingga disebut pasisf.Sensor inframerah memiliki keuntungan dari sisi penguasaan area dimana sensor ini mempunyai jarak radius 15m/90° dan biasanya dipasang di tempat strategis.Sensor PIR ini bekerja dengan menangkap energi panas yang dihasilkan dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki setiap benda dengan suhu benda diatas nol mutlak.Seperti tubuh manusia yang memiliki suhu tubuh kira-kira 32 derajat celcius, yang merupakan suhu panas yang khas yang terdapat pada lingkungan.Pancaran sinar inframerah inilah yang kemudian ditangkap oleh Pyroelectric sensor yang merupakan inti dari sensor PIR ini sehingga menyebabkan Pyroelectic sensor yang terdiri dari galium nitrida, caesium nitrat dan litium tantalate menghasilkan arus listrik. Mengapa bisa menghasilkan arus listrik?Karena pancaran sinar inframerah pasif ini membawa energi panas. Prosesnya hampir sama seperti arus listrik yang terbentuk ketika sinar matahari mengenai solar cell.

I. Relay Mikrokontroler dapat dengan mudah

mengendalikan peralatan listrik dengan bantuan relay. Relay merupakan salah satu komponen output yang paling sering digunakan baik pada industri, otomotif, ataupun peralatan elektronika lainnya. Relay berfungsi untuk menghubungkan atau memutus aliran arus listrik yang dikontrol dengan memberikan tegangan dan arus tertentu pada koilnya.

DI-Relay 1 adalah modul relay dengan rangkaian yang telah diperbaharui dari rangkaian modul relay sebelumnya. DI-Relay 1 adalah modul relay SPDT (Single Pole Double Throw) yang memiliki ketahanan yang lebih baik terhadap arus dan tegangan yang besar, baik dalam bentuk AC maupun DC.

5

Aplikasi: Sebagai electronic-switch yang dapat digunakan untuk mengendalikan ON/OFF peralatan listrik berdaya besar. Spesifikasi1. Menggunakan Relay HKE HRS4H-S-DC5V

:

a. Menggunakan tegangan rendah, 5V, sehingga dapat langsungdihubungkan pada sistem mikrokontroler.

b. Tipe relay adalah SPDT (Single Pole Double Throw): 1COMMON, 1 NC (Normally Close), dan 1 NO (Normally Open).

c. Memiliki daya tahan sampai dengan 10A. 2. Dapat langsung dihubungkan pada DI-Smart 51

System atauDI-Smart AVR System. a. Pin pengendali dapat dihubungkan dengan pin

mikrokontrolermana saja, sehingga membuat pemrogram dapat leluasa menentukan pin mikrokontroler yang digunakan sebagai pengendali.

3. Dilengkapi rangkaian penggerak (driver) relay dengan level tegangan TTL sehingga dapat langsung dikendalikan oleh mikrokontroler.

a. Driver bertipe “active high” atau kumparan relay akan aktif saat pin pengendali diberi logika “1”.

b. Driver dilengkapi rangkaian peredam GGL induksi sehingga tidak akan membuat resetsistem mikrokontroler.

J. Blog Diagram PIC 16F877A

III Metode Penelitian

Setelah di jelaskan teori-teori pada bab sebulumnya, maka pada bab ini menjelaskan bagaimana proses dalam pembuatan alat, sehingga dapat menentukan sistem mikrokontroler apa yang digunakan dan alat-alat yang diintegrasikan ke dalamnya. A. Blog Diagram Waterfall

Struktur pemrograman dalam perancangan sistem adalah didefinisikan sebagai cara-cara dari tiap komponen yang saling berkaitan dengan yang lain. Adapun fungsi dari masing-masing komponen dalam struktur diatas adalah sebagai berikut:

1. Analisa Kebutuhan Sistem yang akan dikembangkan mencakup perangkat keras berbasis Komputer, sensor PIR, Relay, Lampu dan Mikrokontroler.

2. Desain Sistem Sistem hanya akan mendeteksi area 7 Meter (Max) dengan sudut 110 derajat.

3. Penulisan Kode Program Sistem aplikasi yang digunaka dalam penulisan kode program adalah MikroC dimana program-program yang akan dibuat sesuai penelitian.

4. Pengujian Program Setelah penulisan kode program selesai dilakukan kedalam mikrokontroler, maka penulis melakukan pengujian terhadap aplikasi yang sudah disiapkan sesuai kebutuhan.

5. Penerapan Program Langkah terakhir adalah, melakukan penerapan program yang sudah di kompiler kedalam mikrokontroler melalui software Mikro C.

B. Tujuan Perancangan Perancangan ini merupakan suatu proses yang

penting dalam pembuatan alat untuk mendapatkan hasil yang maksimal diperlukan suatu proses perancangan kebutuhan yang baik. sehingga pada waktu release alat akan berfungsi sesuai dengan program masukan. Sebagai langkah awal dalam tahap perancangan ini adalah menentukan sistem mikrokontroler apa yang digunakan beserta pemilihan alat-alat yang bisa diintegrasikanke dalamnya. Dalam penelitian ini yang dirancang adalah perancangan sistem otomatis lampu yang

6

diimplementasikan dengan pengendalian (controller dan sensor) menggunakan mikrokontroler PIC 16F877A.dengan adanya rangkaian saklar otomatis yang siap bekerja bila rangkaian utamanya dan rangkaian beban yang telah terhubung dengan sumber tegangan 220 Volt AC. Rangkaian terhubung dengan sumber tegangan dan pada posisi otomatis, berarti sensor PIR siap mendapat respon. Pada saat pertama kali menghidupkan rangkaian maka sensor belum dapat langsung memberikan respon.Hal ini karena rangkaian membutuhkan waktu untuk warm-up sebelum beroperasi normal.Kondisi tersebut adalah normal karena rangkaian digunakan komponen yang sangat sensitif seperti sensor PIR.Namum untuk dapat bekerja normal hanya membutuhkan kurang lebih 1 (satu) menit. Begitupun dengan mengubah setting maka rangkaian akan memerlukan waktu, maka rangkaian akan memerlukan waktu untuk merubah kenilai setting yang baru. Bila sudah terjadi warm-up, maka sensor telah siap dan rangkaian utama siap mendapat trigger untuk mengaktifkan relay sebagai saklar otomatis.

C. Blog Diagram Rancangan sistem merupakan rancangan sistem baru yang akan dibangun dalam penelitian ini.

Keterangan dari gambar blok diagram di atas adalah sebagai berikut: 1. Sensor PIR

Berfungsi sebagai pendeteksi adanya pergerakan manusia dalam suatu ruangan.

2. PIC 16F877A Merupakan jenis mikrokontroler yang digunakan dan berfungsi sebagai pengontrol rangkaian elektronik yang sudah diprogram di dalamnya.

3. Relay Relay adalah sebuah saklar elekronik yang akan

mengendalikan dari rangkaian elektronik lainnya. 4. Lampu

Lampu merupakan benda semikonduktor yang menghasilkan keluaran cahaya yang sudah dikendalikan oleh relay dan akan menyala pada saat ada pergerakan manusia dalam ruangan.

D. Tata Letak Rangkaian PIC 16F877A

Keterangan dari gambar di atas adalah sebagai berikut: 1. AC Adaptor dihubungkan ke Board

mikrokontroler GRN 2. AC Adaptor dihubungkan ke Board

mikrokontroler +9V 3. Pin PB1, mikrokontroler di hubungkan ke PIR 4. Pin +5V, mikkrokontroler dihubungkan ke PIR 5. GRD, mikrokontroler di hubungkan ke PIR 6. Pin PB0, mikrokontroler di hubungkan ke DI-

RELAY 1 7. +5V, mikrokontroler dihubungkan ke DI-RELAY

1 8. Pin GRD mikrokontroler di hubungkan ke DI-

RELAY 1 9. DI-RELAY 1 COM, dan DI-RELAY 1 NO

dihubungkan ke LAMPU E. Flowchart Lampu Otomatis

Pertama program akan menanyakan “apakah ada orang

7

dalam ruangan??“ jika “Tidak” Lampu akan Padam. Dan jika “Ya” Lampu akan Nyala. Alat ini akan bekerja jika adanya gerakan dalam suatu ruangan. Lampu yang terdapat dalam Prototipe rumah hunian berupa lampu Pijar yang diparalel dan akan menyala bila ada gerakan dan inputan sensor gerak PIR Module. Setelah itu terdapat perpanjangan nyala lampu secara otomatis dan berkelanjutan sampai tidak ada penghuni di dalam ruangan tersebut.Dan itu tergantung jangka waktu yang dibuat oleh peneliti. E. Sistem Proses Sistem proses ini berisikan mikrokontroler PIC 16F877A. mikrokontroler merupakan hal penting di dalam sistem komputer dimana tugas utamanya adalah mengontrol keseluruhan sistem komputer selama pengolahan data berlangsung.Dan sistem proses ini bertugas mengeluarkan output sesuai dengan input yang didapat tetapi tetap berdasarkan program yang telah diintegrasikan ke dalamnya. Sistem proses tidak terlepas dari sistem memori pada mikrokontroler. Dan penulis mencantumkan proses tersebut pada lampiran tulisan ini.

IV PEMBAHASAN Setelah perancangan dan berbagai keterangan pada umumnya selesai dijelaskan, maka tahap selanjutnya akan menjelaskan spesifikasi system otomatis lampu yang digunakan. Implementasi ini menjurus langsung kepada pemrograman mikrokontroler, system kerja dan pengujian langsung pada lampu otomatis itu sendiri.

A. Pemrograman Mikorokontroler Dalam hal ini diperlukan beberapa perangkat lunak yang mendukung pemrograman yang akan dilakukan. Persiapan yang akan dilakukan adalah sebagai berikut: 1. MikroC

Software ini digunakan untuk menuliskan program yang akan di download ke mikrokontroler. Adapun tampilannya adalah sebagai berikut:

Di dalam software ini pun masih butuh beberapa pengaturan agar terjadi sinkronisasi antara perangkat lunak dan PIC yang digunakan. Adapun pengaturannya adalah:

Buka Project kemudian New Project dan akan muncul tampilan sebagai berikut:

a. Isikan nama proyek pada Project Name. b. Cari tempat dimana berkas kerja akan disimpan

pada Project Path c. Description biarkan kosong. d. Pada kolom device cari tipe mikrokontroler yang

akan digunakan. Pada penelitian ini digunakan 16F877A.

e. Clock isikan dengan 020.000000. f. Untuk pengaturan terakhir pilih default untuk

mengaktifkan system default perangkat lunak tersebut. Kemudian klik ok untuk membuka halaman pengetikan program.

g. Tampilan berikutnya adalah layar kosong, dan kita mulai menuliskan program sesuai dengan target proyek. setelah selesai, lakukan penyimpanan file (pilih menu File | Save), kemudian kompilasi dengan memilih menu Project | Build. Bila proses kompilasi sukses, maka akan terbentuk sebuah file dengan ekstensi *.hex. file ini akan dimasukkan (download) kedalam mikrokontroler melalui sebuah Downloader.

2. PL-2303 Driver installer Untuk software ini perlu diperhatikan

versinya.Karena tergantung operating system yang ada pada komputer yang digunakan. Software ini tidak memiliki antarmuka karena ini merupakan driver USB yang berfungsi untuk mengatur port USB. Untuk mengaturnya adalah membuka computer Management kemudian Device Manager.Sebelumnya downloader k-182 harus terhubung dengan komputer yang digunakan.

8

Maka akan muncul port yang digunakan Prolific USB-to-Serial Comm Port (COM3). Adapun COM3 ini bias kita ganti dengan COM berapa yang diinginkan. 3. Microbrn

Ini adalah perangkat lunak yang digunakan untuk mendownload program berbentuk *.hex

Pengaturan yang diperlukana dalah sebagai berikut: a. Pada menu File | Programmer dipilih k-182 sesuai tipe

yang digunakan b. Pada menu File | Port dipilih port yang sesuai dengan

devinisi pada Device c. Pada Chip Selector, dipilih jenis PIC yang digunakan,

yakni 16F877A. Cari file berbentuk *.hex melalui tombol Load. Untuk memprogramnya kedalam mikrokontroler, tekan tombol Program.

B. Sistem Output

Sistem output adalah tampilan hasil pengolahan data yang dilakukan oleh mikrokontroler. dan output pada system otomatis ini adalah lampu menyala sesuai dengan

input yang diterima. Dan output ini dikendalikan oleh relay. Relay ini dibutuhkan karena mikrokontroler hanya mempunyai daya yang sangat kecil. Sedangkan untuk lampu sendiri, kadang-kadang membutuhkan daya yang tidak kecil (misalnya 200 mA, 1 A atau bahkan lebih). Jika kita memaksakan menghubungkan output digital dari mikrokontroler langsung kelampu, bias jadi merusak mikrokontroler itu sendiri. Untuk itu kita membutuhkan sebuah rangkaian penguat yang dapat dikontrol dari input digital. Dan tentunya chip (IC) yang digunakan untuk mengakomodasi keperluan ini adalah Relay.

C. Hasil Penerapan

Rangkaian otomatisasi lampu siap bekerja bila rangkaian utama dan rangkaian beban yang telah terhubung dengan sumber tegangan 220 Volt AC. Rangkaian terhubung dengan sumber tegangan dan pada posisi automatis, berarti sensor PIR siap mendapat respon.Pada saat pertama kali menghidupkan rangkaian maka sensor belum dapat langsung memberikan respon. Hal ini karena rangkaian membutuhkan waktu untuk warm up sebelum beroperasi normal. Kondisi tersebut adalah normal karena dalam rangkaian digunakan komponen yang sangat sensitive seperti sensor PIR.Namun untuk dapat bekerja normal hanya membutuhkan kurang lebih1 (satu) menit. Begitu pula pada saat mengubah setting, maka rangkaian akan memerlukan waktu untuk berubah kenilai setting yang baru. Bila sudah terjadi warm up, maka sensor telah siap dan rangkaian utama siap mendapat trigger untuk mengaktifkan saklar otomatis. Urutan operasional rangkaian adalah sebagai berikut.

1. Rangkaian dihubungkan dengan sumber tegangan 220 V AC.

2. Sensor PIR dan mikrokontroler PIC 16F877A siap member respon terhadap perubahan panas, setelah selang waktu warm up.

3. Apabila ada orang masuk, berarti terdapat perubahan radiasi panas/infrared yang mengenai optic sensor.

4. Respon tersebut menjadi masukan bagi rangkaian untuk menghasilkan nilai logic tinggi.

5. Bila di hasilkan level keluaran tinggi maka relay akan konduksi.

6. Bila relay telah konduksi, saklar on dan beban lampu akan menyala.

7. Selama orang tersebut berada dalam ruangan dan melakukan aktifitas, maka akan terdapat perubahan panas walau kecil.

8. Perubahan panas terus-menerus ini akan menjadikan masukan berulang terhadap sensor PIR untuk memicu rangkaian (retriggerable).

9. Nilai time out rangkaian balik kenilai awal bila mendapat pemicuan ulang.

10. Retriggerable rangkaian ini akan menyebabkan kontinyuitas saklar terjaga, sehingga lampu akan tetap menyala.

11. Apabila orang tersebut keluar dari ruangan, maka respon sensor PIR terakhir menjadi pemicu terakhir. Rangkaian saklar otomatis akanoff setelah time out nya tercapai.

9

Prinsip kerja. Saat tidak terdeteksi adanya orang, keluaran sensor bernilai 0 volt dan transistor 1 tidak aktif, Tegangan emitornya nol sehingga tegangan transistor kedua tidak aktif. Saat terdeteksi gerakan orang maka keluaran sensor menjadi 5 volt, transistor akan aktif, tegangan emiternya mendekati 5 volt, tegangan tersebut mengisi capasitor dan mengaktifkan transitor ke 2 (dua) sehingga relay akan on dan lampu akan mendapat tegangan AC dan lampu akan otomatis menyala. Tegangan pada kapasitor ini akan membuat kontak relay bertahan beberapa saat (delay) tergantung nilai besarnya tahanan pada potensio dan kapasitor. Lamanya delay bias diatur dengan cara mengubah putaran potensio.Sensor PIR pendeteksi adanya orang, secara otomatis akan mengirim sinyal high ke mikrokontroler yang pada perancangan ini akan diketahui pada saat LED merah menyala.

V. KESIMPULAN DAN SARAN

v.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan

maka penulis menyimpulkan bahwa: 1. Dari hasil uji coba sensor PIR yang digunakan

mampu mendeteksi pergerakantubuh manusia pada jarak 1-4 meter.

2. Dalam pembuatan program untuk lampu otomatisini harus diperhatikan pemberian delay waktu untuk melakukan instruksi.

3. Tegangan keluaran PIR melonjak bila terdapat perubahan radiasi panas.

4. PIR dapat diaplikasikan untuk mendeteksi kehadiran orang.

5. Sistem Lampu Otomatis telah berhasil diprogram dengan baik.

v.2 Saran Berdasarkan pengalaman selama pembuatan aplikasi yang telah dilakukan, berikut adalah beberapa saran yang penting untuk diperhatikan :

1. Dengan adanya pengembangan dan penyempurnaan dalam suatu sistem dari alat ini alangkah lebih baik lagi, jika alat ini dikembangkan dengan menambah kamera untuk mengirim gambar bila alat mendeteksi orang asing di ruangan tersebut.

2. Peletakan Sensor PIR harus ideal sesuai dengan kegunaan rangkaian.

3. Kontak saklar otomatis dapat digunakan untuk beban yang berbeda.

4. Untuk ruangan yang lebih luas dan memerlukan lokalisasi operasi, diperlukan penambahan jumlah sensor.

5. Untuk lebih handal lagi dapat memakai sensor panas type thermopile.

Refrensi Artanto (2009), Mikrokontroler adalah sebuah alat

pengendali (kontroler) berukuran mikro. Jakarta: Artanto.

Budiharto, W., (2004), Interfacing Komputer dan Mikrokontroler, Jakarta: PT Elex Media Komputindo.

Dr. Agfianto E. Putra., (2012), Mikrokontroler DSP & Embedded Electronics, (Lecturer, Consultant, Author), http://agfi.staff.ugm.ac.id).

Iswanto, (2008), Design dan Implementasi Sistem Embedded Mikrokontroler ATMega8535 dengan Bahasa Basic, Bandung: Informatika.

Marry, (2010), Jenis-Jenis Mikrokontroler, http://m4rry.blogspot.com.

Next System., (2011), Pelatihan Mikrokontroler dan Robotik, http://edukasi.nextsys.web.id.

Prasimax Mikron., (2001), Kontrol Peralatan Listrik dgn Mikrokontroler http://www.mikron123.com.

Winoto, A., (2008), Mikrokontroler AVR ATmega8/32/16/8535 dan Pemrogramannya dengan Bahasa C pada WinAVR, Bandung: Informatika.