PERANCANGAN PENGENDALIAN PERALATAN LISTRIK

DENGAN REMOTE CONTROL BERBASIS ARDUINO

SKRIPSI

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan

Pendidikan Program Studi Strata I Jurusan Teknik Elektro

Fakultas Teknik Universitas Widya Dharma Klaten

Disusun oleh :

Nama : SANYOTO

NIM : 1542100514

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS WIDYA DHARMA KLATEN

2017

2

3

4

5

HALAMAN MOTTO

1. Jangan mundur sebelum melangkah, setelah melangkah jalani dengan cara

terbaik yang kita bisa lakukan.

2. Aku percaya bahwa apapun yang aku terima saat ini adalah yang terbaik

dari Tuhan dan aku percaya Dia akan selalu memberikan yang terbaik

untukku pada waktu yang telah Ia tetapkan

6

PRAKATA

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas

terselesainya skripsi sebagai salah satu syarat guna menyelesaikan studi.

Skripsi ini penulis buat berdasarkan teori yang telah didapat di bangku

kuliah dan pengalaman, dengan tujuan selain bermanfaat bagi penulis juga

diharapkan bermanfaat juga bagi para pembaca, khususnya para mahasiswa.

Harapan dari penulis semoga skripsi ini bisa dimanfaatkan dan bisa berguna

bagi kita semua. Tak lupa penulis harapkan kritik dan saran dari para pembaca yang

sifatnya membangun demi kemajuan ilmu pengetahuan dan kesempurnaan skripsi

ini.

Pada kesempatan ini, perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih

kepada:

1. Prof. Dr. Triyono, M.Pd, selaku Rektor Universitas Widya Dharma Klaten

yang telah memberikan fasilitas di Jurusan Teknik Elektro, sehingga dapat

memperlancar dalam penyelesaian skripsi ini.

2. Ir. Darupratomo, MT. selaku Dekan Fakultas Teknik yang telah memberikan

izin kepada penulis untuk melaksanakan skripsi ini.

3. Sugeng Santosa, ST, M.Eng.. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro dan

Pembimbing II yang telah memberikan arahan-arahan sehingga dapat

memperlancar skripsi ini.

4. Harri Purnomo, ST, MT selaku Pembimbing I yang telah membantu dalam

menyelesaikan skripsi ini.

7

5. Seluruh Dosen Teknik Elektro yang selalu memberikan dorongan dan

masukkan sehingga terselesaikan skripsi ini.

6. Semua pihak yang tidak mungkin penulis sebutkan satu persatu yang telah

banyak membantu dalam penyelesaian skripsi ini.

Semoga amal kebaikan yang telah diberikan mendapat imbalan pahala dari

Allah SWT. Akhir kata, dengan segenap kerendahan hati penulis menyampaikan

harapan sederhana semoga skripsi ini dapat bermanfaat sebagaimana mestinya.

Klaten, Juni 2017

Penulis

8

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .............................................................................. i

HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN ................................................................ iii

HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN .................................... iv

PRAKATA ............................................................................................ v

DAFTAR ISI .......................................................................................... vii

DAFTAR GAMBAR .............................................................................. x

DAFTAR TABEL ................................................................................. xii

ABSTRAKSI ......................................................................................... xii

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang ................................................................................... 1

1.2. Rumusan Masalah ............................................................................. 3

1.3. Batasan Masalah ............................................................................... 4

1.4. Tujuan Penelitian .............................................................................. 5

1.5. Manfaat Penelitian ............................................................................ 5

1.6. Metode Penelitian........................................................ ...................... 6

1.7. Sistematika Penulisan ....................................................................... 6

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Kajian Pustaka……………………………………………………......

2.2 Remote Kontrol Infra Merah ...............................................................

7

8

9

2.2.1. Cahaya Infra Merah ................................................................

2.2.2 Metode Pengiriman Data Remote Kontrol ............................

2.2.3 Protokol Pengiriman Data Remote ...........................................

2.2.4 Modul penerima Infrared 1838 .................................................

2.3. Relay Module ....................................................................................

2.4 Arduino .............................................................................................

2.4.1 Jenis – Jenis Arduino ...............................................................

2.4.2 Bagian-Bagian Papan Arduino .................................................

8

9

13

13

16

17

18

34

BAB III DESAIN DAN PERANCANGAN

3.1 Tujuan Perancangan ..................................................................

3.2 Deskripsi Model Pengendali Peralatan Listrik dengan Remote

Kontrol .............................................................................................

3.2.1 Spesifikasi Model ......................................................................

3.3 Perancangan Sistem Kerja Pengendali Peralatan Listrik dengan

Remote Kontrol ...............................................................................

3.4 Perancangan Hardware .....................................................................

3.4.1 Remote Control .........................................................................

3.4.2 Controller ...................................................................................

3.4.3 Perancangan Input dan Output pada Mikrokontroler ................

3.4.4 Perancangan Rangkaian Driver Relay .......................................

3.4.5 Pengawatan Relay DPDT ( Double Pole Double Throw ) .......

3.5 Perancangan software ..........................................................................

46

46

46

47

49

49

51

51

52

53

54

10

3.5.1 Perancangan Pemrograman Remote Control ......................... 54

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS

4.1.Pengujian Modul IR (Infra Red) Receiver .........................................

4.2.Pengujian Penkodean tombol-tombol remote kontrol .......................

4.3 Pengujian rangkaian dasar IR remote kontrol ..................................

4.4.Pengujian Rangkaian Driver Relay ....................................................

4.5. Pengujian Sistem Keseluruhan .........................................................

57

59

62

64

66

BAB V PENUTUP

5.1. Kesimpulan……………………………………………………. 69

5.2. Saran…………………………………………………………… 69

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

11

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Pengiriman Kode dengan Tipe Pulse-Coded Signal ..................... 10

Gambar 2.2 Pengiriman Kode dengan Tipe Space-Coded Signal. ................... 10

Gambar 2.3 Pengiriman Kode dengan Tipe Shift-Coded Signal ...................... 11

Gambar 2.4 Sinyal Header dan Kode remote kontrol ........................................ 11

Gambar 2.5 Protokol Remote ............................................................................ 13

Gambar 2.6 Modulasi lebar pulsa logika high dan low .................................... 13

Gambar 2.7 Diagram blok HX1838 .................................................................. 15

Gambar 2.8 (a) Fisik HX1838 (b) simbol HX1838 ........................................ 16

Gambar 2.9 Relay module.................................................................................. 16

Gambar 2.10 Arduino USB ................................................................................ 19

Gambar 2.11 Arduino Uno ................................................................................. 20

Gambar 2.12 Kabel USB Arduino Uno ............................................................. 21

Gambar 2.13 Arduino Due ................................................................................. 22

Gambar 2.14 Arduino Leonardo ........................................................................ 22

Gambar 2.15 Arduino Mega .............................................................................. 24

Gambar 2.16 Arduino Galileo ............................................................................ 25

Gambar 2.17 Arduino Pro Micro AT ................................................................. 25

Gambar 2.18 Arduino nano R3 .......................................................................... 26

Gambar 2.19 Arduino mini Atmega................................................................... 27

Gambar 2.20 Arduino Mega ADK. .................................................................... 27

Gambar 2.21 Arduino Esplora ........................................................................... 29

12

Gambar 2.22 Arduino Tipe Serial ...................................................................... 29

Gambar 2.23 Arduino Mega .............................................................................. 30

Gambar 2.24 Arduino Fio .................................................................................. 30

Gambar 2.25 Arduino Lylypad ......................................................................... 31

Gambar 2.26 Arduino BT .................................................................................. 31

Gambar 2.27 Arduino Nano dan Mini ............................................................... 32

Gambar 2.28 Diagram Blok Dari Mikrokontroler ATmega 328 ....................... 33

Gambar 2.29 Bagian Pada Papan Arduino ......................................................... 34

Gambar 2.30 Arduino Uno R3 .......................................................................... 38

Gambar 2.31 Rangkaian Modul ........................................................................ 39

Gambar2.32 Program .......................................................................................... 40

Gambar2.33 Transfer data Arduino ke PC ......................................................... 41

Gambar2.34 Penghubungan Input Dan Output .................................................. 44

Gambar 3.1. Blok Diagram Sistem .................................................................... 47

Gambar 3.2 Flowchart Sistem Instalasi Menggunakan Remote Control .......... 48

Gambar 3.3 Remote Control dan IR Receiver ................................................... 50

Gambar 3.4 Koneksi IR Receiver Pada Arduino ............................................... 50

Gambar 3.5 Microcontroller Arduino Uno smd ................................................. 51

Gambar 3.6 Skema Rangkaian Driver Relay ..................................................... 53

Gambar 3.7 Skema Pengawatan Relay ke Beban dalam keadaan normal ......... 54

Gambar 3.8 Tampilan Serial Monitor Pada Software Arduino.......................... 55

Gambar 4.1 Rangkaian Pengujian IR receiver ................................................... 58

Gambar 4.2. Rangkaian pengujian coding IR remote control ............................ 60

13

Gambar 4.3 Rangkain dasar IR remote control .................................................. 63

Gambar 4.4 Pengujian rangkaian modul relay ................................................... 65

Gambar 4.5 Rangkaian sistem keseluruhan ....................................................... 66

14

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Metode Pengiriman Kode Remote Kontrol dari Berbagai Merek ..... 12

Tabel 2.1 Keterangan dari gambar Arduino .................................................... 21

Tabel 3.1 Pengalamatan Kaki Pin pada Mikrokontroler Arduino...................... 52

Tabel 4.1 Hasil Pengujian IR Receiver HX1838 .............................................. 59

Tabel 4.2 Kode tombol remote kontro uji .......................................................... 61

Tabel 4.3 Pengujian rangkaian dasar IR remote kontrol .................................... 63

Tabel 4.4 Hasil pengujian modul relay .............................................................. 65

Tabel 4.5 Hasil pengujian sistem keseluruhan .................................................. 67

15

ABSTRAKS

Sanyoto, NIM. 1542100514, Jurusan Teknik Elektro S-1, Fakultas Teknik,

Universitas Widya Darma Klaten. Judul : PERANCANGAN PENGENDALIAN

PERALATAN LISTRIK DENGAN REMOTE CONTROL BERBASIS

ARDUINO

Bukan hal yang tidak mungkin untuk melakukan sebuah pekerjaan dengan

jarak yang jauh, karena didukung dengan berkembangnya alat pengontrol jarak jauh

yang dapat digunakan. Seperti sistem pengendali jarak jauh untuk mengontrol AC,

TV, Radio dan lain-lain. Pada perkembangan zaman saat ini bagian elektronika,

pemanfaatan listrik masih secara manual khususnya pada pengendalian lampu yang

masih dilakukan

Tujuan dari skripsi ini adalah merancang pengendali peralatan listrik dengan

menggunakan remote control, menggunakan Arduino dan sensor inframerah

sebagai suatu alat untuk melakukan otomatisasi pada peralatan listrik, mengetahui

cara kerja mengendalikan (On/Off) peralatan listrik dari jarak jauh dengan

menggunakan remote kontrol.

Kesimpulan dari penelitian ini detektor infra merah dapat mendeteksi sinyal

remote kontrol televisi pada jarak sampai dengan 4 meter dengan sudut lebih kurang

60o dari detektor infra merah. Panjang data remote kontrol yang digunakan sebesar

24 bit atau 3 byte. Kode data dari tombol pada remote kontrol digunakan untuk

coding data pada pembuatan program IR remote kontrol. Protokol pengiriman kode

remote kontrol menggunakan tipe space. Penekanan tombol remote kontrol yang

kita inginkan untuk mengontrol peralatan listrik (Lampu) akan memberikan logika

High (1) pada input modul relay yang akan menghidupkan lampu. Jika tombol yang

sama ditekan kembali maka akan memberikan logika LOW (0) pada input modul

relay sehingga lampu akan padam..

Kata Kunci : remote, kontrol, arduino

16

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang pesat, sangat

mempengaruhi terhadap kehidupan manusia. Hal ini tentu membuat kehidupan

manusia menjadi lebih mudah. Seiring dengan perkembangan dan kecanggihan

teknologi, maka dibutuhkan sumber daya manusia yang mampu dan siap untuk

memanfaatkannya, sehingga teknologi tersebut dapat digunakan dengan maksimal.

Kemajuan teknologi mendorong manusia menciptakan peralatan yang

dapat membantu mempermudah pekerjaan manusia, sehingga lebih efisien dan

praktis. Semakin berkembangnya zaman maka semakin berkembang pula cara

berkomunikasi maupun alat untuk berkomunikasi tersebut. Dengan semakin

berkembangnya cara berkomunikasi maka hal ini akan berpengaruh terhadap

kegiatan yang dilakukan sehari-hari.

Pada saat ini bukan hal yang tidak mungkin untuk melakukan sebuah

pekerjaan dengan jarak yang jauh, karena didukung dengan berkembangnya alat

pengontrol jarak jauh yang dapat digunakan. Seperti

sistem pengendali jarak jauh untuk mengontrol AC, TV, Radio dan lain-lain.

Pada perkembangan zaman saat ini bagian elektronika, pemanfaatan listrik

masih secara manual khususnya pada pengendalian lampu yang masih dilakukan

dengan cara manual, caranya dengan menekan saklar On/Off.

17

Cara ini dinilai tidak sesuai lagi dengan zaman yang sudah serba elektronik

dan memiliki beberapa kelemahan, antara lain pengendalian On/Off peralatan tidak

bisa dilakukan dari jarak jauh, sehingga pengguna harus langsung menekan saklar

On/Off pada tempat saklar tersebut berada. Disamping itu juga peralatan yang

dikendalikan lebih dari satu buah, dan jarak masing-masing perlatan berjauhan

karena ruangan yang sangat besar, maka ini tentu saja tidak menghemat waktu dan

tenaga manusia, sehingga pencegahan penggunaan peralatan pengendalian lampu

dan oleh pihak yang tidak berwenang tidak dapat dilakukan.

Berdasarkan masalah yang dikemukakan di atas, penulis ingin merancang dan

membuat skripsi dengan judul “PERANCANGAN PENGENDALIAN

PERALATAN LISTRIK DENGAN REMOTE CONTROL BERBASIS

ARDUINO”. Dalam pengendalian On/Off daya listrik. Jika menggunakan remote

kontrol ini akan membantu kita mempermudah menghidupkan peralatan listrik,

karena pada remote kontrol ini menggunakan sinar infra merah yang mempunyai

jarak tembus yang jauh asal tidak ada yang menghalangi antara pemancar infra

merah dan penerima infra merah.

1.2 Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang permasalahan di atas maka masalah yang akan

dikaji pada skripsi ini yaitu:

1. Bagaimana cara merancang pengendali peralatan listrik dengan menggunakan

remote control ?

2. Bagaimana menggunakan Arduino dan sensor inframerah sebagai suatu alat untuk

18

melakukan otomatisasi pada peralatan listrik?

3. Bagaimana cara kerja mengendalikan (On/Off) peralatan listrik dari jarak jauh

dengan menggunakan remote kontrol.

1.3 Pembatasan Masalah

Pembatasan masalah dalam hal ini agar pembahasan pada skripsi ini lebih

fokus pada peralatan yang dibuat:

1. Remote control yang digunakan adalah IR Remote for Arduino

2. Mikrokontroler yang digunakan adalah Board Arduino Uno R3

1.4. Tujuan Penulisan

Tujuan dari skripsi ini adalah :

1. Merancang pengendali peralatan listrik dengan menggunakan remote control.

2. Menggunakan Arduino dan sensor inframerah sebagai suatu alat untuk melakukan

otomatisasi pada peralatan listrik.

3. Mengetahui cara kerja mengendalikan (On/Off) peralatan listrik dari jarak jauh

dengan menggunakan remote kontrol.

1.5 Manfaat Penulisan

Manfaat dari skripsi perancang pengendali peralatan listrik dengan

menggunakan remote control berbasis Arduino ini adalah :

1. Sebagai bahan referensi tambahan dalam hal menyelesaikan sebuah

permasalahan yang mirip dengan latar belakang pembuatan sistem ini.

19

2. Meningkatkan dan menambah wawasan tentang sistem arduino dan

infra merah.

3. Memberi kemudahan dalam mengendalikan (On/Off) peralatam listrik dalam

kehidupan sehari-hari.

1.6 Metode Penelitian

Dalam pembuatan dan penyusunan skripsi ini, dilakukan beberapa metode

yaitu:

1. Studi Literatur

Menganalisis sistem dengan melakukan studi literatur, identifikasi

masalah, pemahaman kinerja sistem dan analisis kebutuhan dari para peneliti

yang telah melakukan hal yang sama sebelumnya.

2. Studi Pustaka

Metode kepustakaan (Library Research), mengumpulkan data - data yang

diperoleh dengan cara mengumpulkan data melalui buku–buku dan sumber–

sumber lain (internet) yang relevan dengan permasalahan yang dihadapi,

tentang cara penggunaan arduino maupun infra merah.

3. Eksperimen

Melakukan perancangan system, dalam hal ini yang dilakukan

adalah membuat software pemrograman arduino dan

perancangan hardware yang digunakan.

1.7. Sistematika Laporan

20

Berikut adalah sistematika penulisan yang digunakan dalam penyusuan

laporan tugas akhir:

1. BAB 1 PENDAHULUAN

Bab ini memuat penjelasan mengenai latar belakang pemilihan judul,

perumusan masalah, batasan masalah, tujuan penulisan, manfaat penelitian,

metode penulisan skripsi, dan sistematika penulisan.

2. BAB 2 LANDASAN TEORI

Bab ini memuat informasi-informasi tentang hasil penelitian yang telah

dilakukan sebelumnya dan teori-teori yang telah ditemukan untuk menjadikan

acuan dan dasar penelitian ini.

3. BAB 3 DESAIN DAN PERANCANGAN

Bab ini memuat mengenai analisa dan perancangan sistem agar dapat

membuat simulasi software dan hardware yang dapat menghasilkan system

pengendalian peralatan listrik berbasis arduino dan infra merah.

4. BAB 4 PENGUJIAN DAN ANALISA

Bab ini memuat analisa implementasi dan hasil pengujian serta penelitian

sistem yang dilakukan meliputi cara kerja sistem secara keseluruhan dan

menganalisis hasil yang didapat dari hasil uji coba sistem.

5. BAB 5 PENUTUP

Bab ini menjelaskan hasil akhir dari semua penulisan yang dikerjakan yaitu

kesimpulan dan saran yang berisi masukan–masukan untuk mengembangkan

dan melengkapi sistem yang sudah dibangun di masa yang mendatang

85

BAB V

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Setelah dilakukan pengujian hasil perancangan alat pemanfaatan remote

kontrol televisi sebagai pengontrol peralatan rumah tangga, dapat diambil beberapa

kesimpulan:

1. Detektor infra merah dapat mendeteksi sinyal remote kontrol televisi pada jarak

sampai dengan 4 meter dengan sudut lebih kurang 60o dari detektor infra merah.

2. Panjang data remote kontrol yang digunakan sebesar 24 bit atau 3 byte

3. Kode data dari tombol pada remote kontrol digunakan untuk coding data pada

pembuatan program IR remote kontrol.

4. Protokol pengiriman kode remote kontrol menggunakan tipe space.

5. Penekanan tombol remote kontrol yang kita inginkan untuk mengontrol

peralatan listrik (Lampu) akan memberikan logika High (1) pada input modul

relay yang akan menghidupkan lampu. Jika tombol lain yang ditentukan ditekan

maka akan memberikan logika LOW (0) pada input modul relay sehingga

lampu akan padam..

3.2 Saran

Beberapa tambahan yang diperlukan dalam meningkatkan kemampuan

alat in adalah:

86

1. Agar seluruh fungsi tombol dapat dimaksimalkan, maka beban yang akan

dikontrol oleh remote dapat ditambahkan.

2. Apabila menggunakan remote kontrol yang berbeda perlu dicari dulu coding

data dari remote kontrol tersebut

87

DAFTAR PUSTAKA

Arduino, Arduino For Beginer, Diakses pada 14 April 2017 dari world

wideweb: http://Arduino-for-beginer.com

Arduino, Referensi Arduino, Diakses pada 24 April 2017 dari world wideweb:

http://Arduino.cc/en/Reference/HomePage

Budiharto, Widodo, 2005, Perancangan Sistem dan Aplikasi Mikrokontroler, Elex

Media Komputindo, Jakarta.

Danny Christanto, 2004, Panduan Dasar Mikrokontroller Keluarga MCS-51, Gava

Media, yogyakarta.

Datasheet (PDF) - NXP Semiconductors http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-

pdf/view/17871/PHILIPS/LM324.html, diakses tanggal, 2 Desember 2016

Didin Wahyudin, 2006, Belajar Mudah Mikrokontroller Dengan Bahasa Basic

Menggunakan Bascom-8051, Andi Yogyakarta.

Muhammad Syahwil, 2013, Panduan Mudah Simulasi & Praktek Mikrokontroler

Arduino, Andi Yogyakarta.

Nurhasanah, 2015, Perancangan dan Pembuatan Sistem Pengendali Lampu

Jarak Jauh Berbasis Arduino dan Infra Merah, Poltek Negeri Medan,

Medan

Pitowarno, Endra, 2006, Robotika design, control dan kecerdasan buatan, Andi

Offset, Yogyakarta.

Reida Pasgara Putra, 2013, Rancang Bangun Instalasi Listrik Otomatis Berbasis

Mikrokontroller Arduino, UPI, Bandung