SI1033464390
SENSOR PINTU AIR OTOMATIS MENGGUNAKAN PROXIMITY SWITCH
Disusun Oleh :
NIM |
:
1033464390
|
NAMA |
:
M. Zaidy Kamil
|
JURUSAN SISTEM KOMPUTER
KONSENTRASI CREATIVE COMMUNICATION AND INNOVATIVE
SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN DAN ILMU KOMPUTER
TANGERANG
(2014-2015)
SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN DAN ILMU KOMPUTER
(STMIK) RAHARJA
LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI
SENSOR PINTU AIR OTOMATIS MENGGUNAKAN PROXIMITY SWITCH
Disusun Oleh :
NIM |
: 1033464390
|
Nama |
|
Jenjang Studi |
: Strata Satu
|
Jurusan |
: Sistem Komputer
|
Konsentrasi |
: Communication And Innovative Technology
|
Disahkan Oleh :
Tangerang, Februari 2015
| Ketua |
Kepala Jurusan
| ||||
| STMIK RAHARJA |
Jurusan Sistem Komputer
| ||||
| (Ir. Untung Rahardja, M.T.I) |
(Ferry Sudarto, S.Kom., M.Pd)
| ||||
| NIP : 000594 |
NIP : 079010
|
SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN DAN ILMU KOMPUTER
(STMIK) RAHARJA
LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING
SENSOR PINTU AIR OTOMATIS MENGGUNAKAN PROXIMITY SWITCH
SKRIPSI
Disusun oleh :
NIM |
: : 1033464390
|
Nama |
Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji Ujian Komprehensif
Jurusan Sistem Komputer
Konsentrasi CreativeCommunication And Innovative Technology
Tahun Akademik 2014/2015
Disetujui Oleh :
Tangerang, Januari 2015
| Pembimbing I |
Pembimbing II
| ||
| (Aris,S.Kom) |
(Hendra Kusumah, S.Kom)
| ||
| NID : 10012 |
NID : 14017
|
SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN DAN ILMU KOMPUTER
(STMIK) RAHARJA
LEMBAR KEASLIAN SKRIPSI
Saya yang bertandatangan dibawah ini,
NIM |
: 1033464390
|
Nama |
|
Jenjang Studi |
: Strata Satu
|
Jurusan |
: Sistem Komputer
|
Konsentrasi |
:
CreativeCommunication And Innovative Technology
|
Menyatakan bahwa Skripsi ini merupakan karya tulis saya sendiri dan bukan merupakan tiruan, salinan, atau duplikat dari Skripsi yang telah dipergunakan untuk mendapatkan gelar Sarjana Komputer baik di lingkungan Perguruan Tinggi Raharja maupun di Perguruan Tinggi lain, serta belum pernah dipublikasikan.
Pernyataan ini dibuat dengan penuh kesadaran dan rasa tanggung jawab, serta bersedia menerima sanksi jika pernyataan diatas tidak benar.
Tangerang, Januari 2015
| NIM : 1033464390
|
)*Tandatangan dibubuhi materai 6.000;
ABSTRAKSI
Pengawasan terhadap ketinggian air bendungan merupakan
pekerjaan yang tidak terlalu berat, namun jika terjadi kelalaian dalampengawasan akibatnya sangat merugikan karena menyangkut keselamatan wargadisekitar bendungan. Bukan hanya itu, penyampaian informasi mengenai ketinggianair juga sangat minim. Sehingga ketika curah hujan tinggi, warga sekitarbendungan tidak cukup waktu untuk membenahi barang-barang yang perlu diamankan.Maka yang terjadi adalah kerugian bagi warga tersebut karena harta bendanyabanyak yang rusak karena air yang tiba-tiba menggenang dirumahnya atau bahkanbanjir yang tiba-tiba datang. Untuk mengantisipasi kelalaian dari pengawas dan meningkatkaninformasi ketinggian air maka dibuat sebuah prototipe alat pengendali pintu airotomatis yang menggunakan sensor Proximity Switch berbasis mikrokontroler. mikrokontroler juga berperan sebagai otak yang
memberikan perintah untuk menggerakan Motor DC membuka dan menutup pintu.
Kata Kunci: Proximity Switch, Mikrokontroler, Motor DC
ABSTRACT
Supervision
of the height of the dam is a job that is not too heavy, but if there isnegligence in supervision consequently very detrimental because it involves thesafety of residents around the dam. Not only that, the delivery of informationabout the water level is also very minimal. So when high rainfall, residentsaround the dam is not enough time to fix the items that need to be secured.Then there is a loss for the citizens because their possessions are damagedbecause of water that suddenly welled up in his house or even a sudden floodcame. To anticipate the negligence of supervisors and increasing the waterlevel information then created a prototype of an automatic control device thatuses a water door sensor Proximity Switch-based microcontroller.microcontroller also acts as the brain that gives a command to move the DC
motor opens and closes the door.
Keywords : Proximity Switch, Microcontroller, Motor DC
Puji syukur alhamdulillah, penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan seribu jalan, sejuta langkah serta melimpahkan segala rahmat dan karunia-Nya, sehingga laporan Skripsi Penulis dapat berjalan dengan baik dan selesai dengan semestinya.
Tujuan dari pembuatan Skripsi ini adalah sebagai salah satu persyaratan dalam memperoleh gelar Sarjana Komputer (S.Kom) untuk jenjang S1 di Perguruan Tinggi Raharja, Cikokol Tangerang. Sebagai bahan penulisan, penulis mengambil data berdasarkan hasil observasi, wawancara, survey serta studi pustaka yang mendukung penulisan ini.
Hati kecil ini pun menyadari bahwa tanpa bimbingan dan dorongan dari semua pihak penyusunan laporan Skripsi ini tidak akan berjalan sesuai dengan yang diharapkan. Oleh karena itu pada kesempatan yang singkat ini, izinkanlah penulis menyampaikan selaksa pujian dan terimakasih kepada :
- Tuhan Semesta Alam (ALLAH SWT)
- Ir. Untung Rahardja, M.T.I, selaku Ketua STMIK Raharja.
- Sugeng Santoso, M.Kom, selaku Pembantu Ketua I STMIK Raharja
- Ferry Sudarto, S.Kom., M.Pd. selaku Kepala Jurusan Sistem Komputer STMIK Raharja.
- Bapak Aris, Kom. selaku Dosen Pembimbing 1 yang telah meluangkan waktu membimbingpenyusunan skripsi.
- Bapak Hendra Kusumah, S.Kom. selaku Dosen Pembimbing 2 yangtelah meluangkan waktu membimbing penyusunan skripsi..
- Sahabat dan teman-teman seperjuangan Angkatan 2009-2010. yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu................ .
- Orangtua tercinta kakak adik (keluarga besar kamil) yang tanpa lelah selalu memanjatkan doa dan memberikan segala dukungan moril, materil dan spritual. “Semoga Allah SWT senantiasa memberikan limpahan rahmat kepada Beliau, Amin“................. .
- Buat istri tercinta Yulianah, A.Md, makasih sayang buat dukungan, semangat dan kesabarannya (I Love you so much)................. .
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan Laporan Skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu kritik dan saran yang membangun, penulis harapkan sebagai pemicu untuk dapat berkarya lebih baik lagi. Semoga Laporan Skripsi ini bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan.
| Tangerang, ..... 2015 | |
| M. Zaidy Kamil | |
| NIM. 1033464390 |
BAB I
Latar Belakang Masalah
Mayoritas pintu air pada sungai besar ataupun bendungan di Indonesiauntuk memonitor ketinggian air masih bekerja secara manual sehingga dibutuhkanpetugas yang rutin datang pada tiang ketinggian air dekat bendungan. Bukanhanya itu, dalam membuka dan menutup pintu air dibutuhkan juga petugas pintuair yang harus siap siaga di dekat tuas pengontrol pintu air agar ketika debitair sudah tinggi maka petugas dapat segera membuka pintu air. Cara manual ini mempunyaifaktor kekurangan yaitu, apabila para penjaga pintu tersebut lalai dalamtugasnya, maka tugas pembuka dan penutup pintutidak diberfungsikan dengan baik sehingga dapat menyebabkan air meluap ke lingkunganwarga disekitar bendungan. Sehingga untuk mengatasikelalaian yang terjadi pada bendungan maka perlu adanya menerapkan suatu teknikkomunikasi data antara mikrokontroler, dan sensor proximity swicth. Dengan menggunakan teknik komunikasi datatersebut, proses pengawasan akan lebih baik dan juga lebih efektif. Dari uraianyang telah dikemukakan di atas maka akan dibuat suatu prototipe “Sensorpintu air otomatis menggunakan proximity switch.”
Rumusan Masalah
- Bagaimanamikrokontroler berkomunikasi dengan MotorDC secara otomatis?
- Bagaimana cara pengontrolan Pintu Air dengan menggunakan Sensor Proximity Switch?
- Bagaimanamengetahui ketinggian air yang akan dikontrol pada Pintu Air 10
Ruang Lingkup Penelitian
Sebagai pembatasan pembahasan atas penyusunan laporan ini sehingga tetap fokus dan sesuai dengan tujuan yang ditetapkan, maka memberikan ruang lingkup laporan sebagai berikut : a. Memberikan informasi ketinggian air secara otomatis b. Dapat membuka dan menutup pintu air secaraotomatis dengan menggunakan sensor proximity swicth.
Tujuan dan Manfaat Penelitian
Tujuan Penelitian
Sasaran yang ingin dicapai dari penulisan laporan skripsi ini adalah : a.Membuat mekanisme pengontrolan pintu airyang dapat bekerja secaraefektif dalamsegi teknis pengendalian pintu air dan mengetahui debit ketinggian air b.Membuat prototipe yang dapat mengontrol pintu air secara otomatis. c.Turut membantu pemerintahan dalampengembangan ilmu teknologi di Kota Tangerang
Manfaat Penelitian
Manfaat yang didapat dari penelitian ini adalah :
a. Bentuk apresiasi dan kontribusi bagiperkembangan teknologi aplikasi dibidang mekatronik dan teknologi informasi
b. Alatini akan membantu petugas penjaga bendungan dalam melakukan pemantauan ketinggian air, membuka dan menutup pintu air.
c. Acuan pemanfaatan mikrokontroler dalam sistem otomatis yang saling bersinergi menghasilkan sebuah alat yang Creativedan Innovative
Metode Penelitian
Dalam memperoleh metode penelitian yang diperlukan untuk penyusunan Laporan Skripsi ini, penulis menggunakan beberapa metode.
Observasi
Merupakan cara pengumpulan data dimana peneliti melalui pengamatan danpengalaman yang didapat untuk mengetahui proses pengerjaan untuk menghasilkan prototipe pengontrolan pintu air otomatis.
Wawancara
Library Research
Metode untuk mendapatkan informasi dengan mencatat dan mempelajari buku-buku atau literature review yang berhubungan dengan penelitian dari berbagai sumber yangtertulis maupun elektronik. Sebagian besar pengumpulan data dan metode yangdigunakan diambil dari buku cetak dan jurnal.
Sistematika Penulisan
BAB I PENDAHULUAN
Pada bab ini berisi tentang latar belakang pembuatan laporan, perumusan masalah,ruang, tujuan penulisan, manfaat penulisan, ruang lingkup, metodologi penulisandan sistematika penulisan.
BAB II LANDASAN TEORI
Bab ini berisi tentang landasan teori sebagai konsep dasar dalam penyusunan alatdan laporan sehingga menghasilkan karya yang bernilai ilmiah dan memiliki dayaguna.
BAB III PEMBAHASAN DAN PERANCANGAN
Bab ini memuat tentang perancangan dan pembahasan sistem pengontrolan pintu air otomatis dan informasiketinggian air menggunakan sensor proximity swicth,Flow Chart dari sistem yang akan dibangun, komunikasi antara mikrokontroler dengan sensor dantampilan prototipe.
BAB IV HASIL DAN UJI COBA
Bab ini berisi tentang hasil dan uji coba dari sistem yang telahdirancang kemudian dilakukan pengujian atas kinerja dari sistem dan analisaterhadap komunikasi antara mikrokontroler, sensor ketinggian air, motor DCsebagai media untuk membuka dan menutup pintu air.
BAB V PENUTUP
Bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran dari pembuatan alat dan laporan sebagai upaya untuk perbaikan kedepan..
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
BAB II
Teori Umum
Konsep Dasar Sistem
BLaudon dan Laudon (2010:46) sistem informasi merupakan komponen yang saling bekerja sama untuk mengumpulkan, mengolah, menyimpan dan menyebarkan informasiuntuk mendukung pengambilan keputusan, koordinasi, pengendalian, analisismasalah dan visualisasi dalam sebuah organisasi. Sedangkan Sistem menurut pendapat O'Brien, J. A., & Marakas, G. M. (2008 : 24) adalah sekelompok komponen yang saling berkaitan dan bekerjasama kearah tujuan bersama dengan menerima masukan-masukan dan menghasilkankeluaran dalam proses pengelolaan transformasi atau perubahan. Informasi menurut pendapat O'Brien, J. A., & Marakas, G. M. (2008:24) adalah data yang ditempatkan dalam konteksyang berarti dan berguna untuk pengguna terakhir. Jadi dari dua pengertiatersebut, dapat disimpulkan Sistem Informasi adalah suatu kombinasi terartur apapun dari people,hardware, software, computernetworks and data communications, dan database yang mengumpulkan, mengubah danmenyebarkan informasi di dalam suatu bentuk organisasi. informasi juga dapat diartikan sebagai sebuah sistem yang terintegrasi secara berbasis komputer yang dapatmenghimpun dan menyajikan berbagai jenis data yang akurat untuk berbagai macamkebutuhan. Selain itu, Stair dan Reynolds (2010:10) mendefinisikan sistem informasi sebagaiseperangkat elemen atau komponen yang saling terkait yang di kumpulkan (input),manipulasi (process), menyimpan, dan menyebarkan (output)data dan informasi dan memberikan reaksi korektif (feedback)untuk memenuhi tujuan. Jadi dapat disimpulkan bahwa sistem informasi adalah kombinasiseperangkat komponen yang terdiri dari orang, hardware, software, jaringantelekomunikasi dan data yang saling bekerja sama untuk mengumpulkan, mengolah,menyimpan, dan menyebarkan informasi untuk mendukung pengambilankeputusan, pengendalian, analisis masalah dan visualisasi dalamorganisasi.
Aktifitas dasar dari Sistem Informasi menurut Laudon dan Laudon (2010:46-47) adalah :
1. Input
Melibatkanpengumpulan data mentah dari dalam organisasi atau darilingkungan eksternal untuk pengolahan dalam suatu sistem informasi.
2. Process
Melibatkan prosesmengkonversi input mentah ke bentuk yang lebih bermakna.
3. Output
Mentransfer prosesinformasi kepada orang yang akan menggunakannya atau kepada aktivitas yangakan digunakan.
4. Feedback
Outputyang di kembalikan ke anggota organisasi yang sesuai untukkemudian membantu mengevaluasi atau mengkoreksi tahap Input.
Karakteristik Sistem
Karakteristik sistem adalah sistem yang mempunyai komponen-komponen, batas sistem, lingkungansistem, penghubung, masukan, keluaran, pengolah dan sasaran.
karakteristiksistem dapat dibagi menjadi 8 bagian, yaitu :
1. Komponen
Elemen-elemen yang lebih kecil yang disebut sub sistem, misalkan sistemkomputer terdiri dari sub sistem perangkat keras, perangkat lunak dan manusia.
Elemen-elemenyang lebih besar yang disebut suprasistem. Misalkan bila perangkat keras adalah sistem yang memiliki subsistem CPU, perangkat I/O dan memori, maka supra sistem perangkat keras adalahsistem komputer.
2. Boundary (Batasan Sistem)
Batas sistem merupakan daerah yang membatasi antara suatu sistemdengan sistem yang lainnya atau dengan lingkungan luarnya. Batas sistem inimemungkinkan suatu sistem dipandang sebagai suatu kesatuan. Batas suatu sistemmenunjukkan ruang lingkup dari sistem tersebut.
3. Environment (lingkungan LuarSistem)
Lingkungan dari sistem adalah apapun di luar batas dari sistem yangmempengaruhi operasi sistem. Lingkungan luar sistem dapat bersifatmenguntungkan dan dapat juga bersifat merugikan sistem tersebut. lingkunganluar yang mengutungkan merupakan energi dari sistem dan dengan demikian harustetap dijaga dan dipelihara. Sedang lingkungan luar yang merugikan harusditahan dan dikendalikan, kalau tidak akan mengganggu kelangsungan hidup darisistem.
4. Interface (Penghubung Sistem)
Penghubung merupakan media perantara antar sub sistem. Melaluipenghubung ini memungkinkan sumber-sumber daya mengalir dari satu subsistem kesubsistem lainnya. Output dari satu sub sistem akan menjadiinput untuk subsistem yang lainnya dengan melalui penghubung. Dengan penghubungsatu subsistem dapat berinteraksi dengan sub sistem yang lainnya membentuk satukesatuan.
5. Input (Masukan)
Masukan adalah energi yang dimasukkan ke dalam sistem. Masukan dapatberupa maintenance input dan sinyalinput. Maintenance input adalah energi yang dimasukkan supayasistem tersebut dapat beroperasi. Sinyalinputadalah energi yang diproses untuk didapatkan keluaran.
6. Output (Keluaran)
Keluaran adalah hasil dari energi yang diolah dan diklasifikasikanmenjadi keluaran yang berguna dan sisa pembuangan. Keluaran dapat merupakanmasukan untuk subsistem yang lain atau kepada supra sistem.
7. Proses (Pengolahan Sistem)
Suatu sistem dapat mempunyai suatu bagian pengolah atau sistem itusendiri sebagai pengolahnya. Pengolah yang akan merubah masukan menjadikeluaran. Suatu sistem produksi akan mengolah masukan berupa bahan baku danbahan-bahan yang lain menjadi keluaran berupa barang jadi.
8. Objective and Goal (Sasaran dan TujuanSistem)
Suatu sistem pasti mempunyai tujuan atau sasaran. Kalau suatu sistemtidak mempunyai sasaran, maka operasi sistem tidak akan ada gunanya. Sasarandari sistem sangat menentukan sekali masukan yang dibutuhkan sistem dankeluaran yang akan dihasilkan sistem. Suatu sistem dikatakan berhasil bilamengenai sasaran atau tujuannya.
Klasifkasi Sistem
Sistem informasi mendukung kegiatan bisnis dalam performaoperasional, manajerial dan strategis. Secara konseptual diklasifikasikanmenjadi 2 sistem informasi operasional dan manajerial, dimana keduanyamendukung kesuksesan strategis organisasi.
1. Operation InformationSystem, memproses data yang dihasilkan oleh dan digunakan dalamoperasi bisnis. Menghasilkan produk informasi yang digunakan untukinternal dan eksternal.
2. Transaction ProcessingSystem (TPS), merupakan tipe awal sistem
informasi. TPS merekam dan memproses data yang dihasilkan daritransaksi bisnis seperti perubahan data penjualan, pembelian, dan persediaan.Perubahan data dalam basis data, seperti perubahan data pelanggan, danmenghasilkan berbagai dokumen juga laporan, seperti tagihan belanja dan laporanpajak.
3. Process Control System (PCS), melakukan rutin keputusan yang
mengawasi proses fisikal/operasional,seperti pemesanan ulang otomatis dan keputusan pengawasan produksi.
4. Office Automation System (OAS), merubah metode perkantoran manual
dan menggunakan media komunikasi kertasmenjadi terkomputerisasi. Dengan OAS, pengumpulan, pemrosesan, penyimpanan,pemindahan data dan informasi dalam bentuk komunikasi perkantoran elektronik.
5. Management InformationSystem, yaitu ketika suatu sistem informasi
dirancang untuk menyediakan informasiyang akurat, memiliki rentang waktu dan relevan untuk mendukungefektivitas pengambilan keputusan manajemen.
6. Information ReportingSystems (IRS), menyediakaninformasi mengenai
produk yang mendukung kebutuhanpengambilan keputusan bagi enduser manajerial.Produk informasi berupa tampilan dan laporan yang dapat diatur berdasarkan :permintaan, periode, bergantung pada jadwal yang ditentukan, atau kapanpun diinginkan.
7. Decision Support Systems (DSS) merupakan sistem yang interaktif dan
berbasis komputer yang menggunakan modelkeputusan dan spesialisasi basis data untuk membantu proses pengambilankeputusan manajerial. DSS menyediakan model analisis, pembacaan data dankemampuan presentasi informasi yang memungkinkan para manajer untukmenghasilkan informasi yang mereka butuhkan dalam bentuk yang tidakterstruktur.
8. Executive InformationSystems (EIS), merupakan sistem informasi
manajemen yang dibuat untuk kebutuhaninformasi strategis bagi para top manajer. Informasi berasal dari berbagaisumber, termasuk surat-surat, memo, laporan berkala, hasil rapat, telepon danaktivitas sosial.
Beberapa kategori utama dari sistem informasi, menyediakanklasifikasi yang lebih luas dan unik, dan dapat mendukung aplikasi operasional,manajemen dan strategis, seperti :
1. Expert System (ES), merupakan knowledgebased information
(khusus) untuk memberikan saran-saran ahli yangmendukung systems yang menggunakan pengetahuan mengenai area yangspesifik pengambil keputusan operasional dan manajerial. Digunakan dalam berbagai bidangseperti ; pengobatan, ilmu fisika, dan bisnis.
2. End User Computing systems (EUS), merupakan sistem informasi
berbasis komputer yang mendukungaplikasi operasional dan manajerial bagi enduser, seperti ; word processing, email dan pengambilan data dari database.
3. Business FunctionInformation systems, yaitu aplikasi operasionaldan
manajerial yang mendukung fungsi bisnisdasar, seperti fungsi akunting, keuangan, pemasaran, dan personalia.
4. Strategic Information Systems, merupakan sistem informasi yang mendukunglayanan dan produk yang kompetitif untuk mencapai tujuan strategis.
Konsep Dasar Pengontrolan
Menurut Krismiaji (2010:215) “Pengontrolan adalah proses mempengaruhi atau mengarahkan aktivitas sebuah obyek, organisasi atau sistem.” Proses pengontrolan merupakan cara bagaimana suatu kontrol prases dapat berlangsun gsesuai yang diharapkan. Tujaun dalam proses kontrol pada umumnya adalahmenyangkut variabel dinamik dan regulasi.
1) Variabel Dinamik; Beberapaparameter fisik yang dapat berubah atau yang berasal dari pengaruh-pengaruhluar disebut variabel dinamik.
2) Regulasi; Disini dapatdikatakan bahwa proses kontrol meregulasikan suatu variable dinamik sehinggaproses kontrol dapat didefinisikan sebagai suatu proses untuk meregulasikansuatu variabel dinamik sehingga didapatkan keluaran sistem sesuai dengan yang diharapkan.
Sejarah Pengontrolan
Konsep dasar pengontrolan sudah ada sejak abad-18 yang dipeloporiJames Watt yang membuat kontrol mesin uap, Nyquis (1932) membuat sistem pengendali uang tertutup, Hazem (1943)membuat Servo mekanik dan masih banyak yang lainnya. Sedangkanpengontrolan itu sendiri adalah proses, cara pembuatan mengontrol (mengawasi,memeriksa), pengawasan, pemeriksaan. Industribesar dan modern sangat memerlukan tenaga ahli perencanaan sistem pengendalidan perancangan desain sistem pengendali, termasuk teknisi profesional sebagaioperator. Tidak menutup kemungkinan bahwa mereka berasal dari berbagai disiplinilmu yang saling berhubungan karena teori sistem pengendali modern dikembangkanguna mengatasi kerumitan yang dijumpai pada berbagai sistem pengendalian yangmenuntut kecepatan dan ketelitian yang tinggi dengan hasil output yang optimal.
Tujuan Pengontrolan
Tujuan dalam proses kontrol padaumumnya adalah menyangkut variabel dinamik dan regulasi:
1) Variabel Dinamik; Beberapa parameter fisik yang dapatberubah atau
yangberasal dari pengaruh-pengaruh luar disebut variabel dinamik.
2) Regulasi; Disini dapat dikatakan bahwa proses kontrolmeregulasikan
suatuvariable dinamik sehingga proses kontrol dapat didefinisikan sebagai proses untuk meregulasikan suatu variabeldinamik sehingga didapatkan keluaran sistem sesuai dengan yang diharapkan.
Jenis-Jenis Sistem Pengontrolan
Menurut Supriadi (2010:7), “Dalam sistem pengendali kita mengenal adanya sistempengendali:
a. Loop Terbuka (Open Loop)
Menurut Mulyanto (2009:45), “Sistem pengendali loop terbuka adalahsistem pengendalian yang sinyal keluarannya tidak berpengaruh terhadap aksipengendalian karena didalam sistem pengendali terbuka tidak ada proses umpanbalik sinyal output kedalam sinyal input.” Dengan demikian di dalam sistem pengendali ini tidak ada prosesuntuk membandingkan antara sinyal keluaran dengan sinyal masukan
b. Loop Tertutup (Close Loop)
Menurut Mulyanto (2009:48), “Sistem pengendali loop tertutup adalahsistem pengendali yang sinyal keluarannya mempunyai pengaruh langsung terhadapaksi pengendaliannya.” Yangmenjadi ciri dari sistem pengendali tertutup adalah adanya sinyal umpan balik.Sinyal umpan balik merupakan sinyal keluaran atau suatu fungsi keluaran danturunannya, yang diumpankan ke elemen kendali untuk memperkecil kesalahan dan membuat keluaran sistem mendekati hasil yang diinginkan.
Konsep Dasar Sensor
a. Sensitivitas tinggi sesuaibesaran yang diukur.
b.Tidak sensitive pada besaranlain yang tidak diukur di sekitar tempat pengukuran.
c. Sifat objek tidak berubahkarena penggunaan sensor.
Berikut adalah macam-macam sensor:
a. Sensor Mekanik
Sensor mekanik adalah sensor yangdigunakan untuk mengubah besaran mekanik menjadi besaran listrik. Pada sensormekanik, keluaan sensor berubah sesuai perubahan gaya atau perubahan jarak(perpindahan), linier maupun rotasi. Fungsi sensor mekanik bermacam-macamantara lain untuk mengukur panjang, luas aliran massa, gaya, torsi, tekanan,kecepatan, percepatan danpanjang gelombang akustik.
b. Sensor Optik
Sensor optik adalah sensor yangdigunakan untuk mengubah besaran optic menjadi besaran listrik. Pada sensoroptic, keluaran sensor berubah sesuai perubahan cahaya yang jatuh ke permukaansensor. Fungsi sensor optic bermacam-macam, antara lain untuk mengukurintensitas cahaya, warna dan deteksi obyek.
Teori Khusus
Mikrokontroler
Menurut Sumardi (2013:1), “Mikrokontroler merupakan suatu alat elektronika digital yangmempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulisdan dihapus dengan cara khusus, cara kerja mikrokontroler sebenarnya membacadan menulis data”. Daribeberapa definisi-definisi diatas dapat disimpulkan bahwa Mikrokontroler adalahsebuah sistem mikroprosesor dalam chip tunggal yang dimana didalamnya terdapatCPU, ROM, RAM, I/O, Clock dan peralatan internal lainnya, dan juga mempunyaimasukan dan keluaran serta kendali yang difungsikan untuk membaca data, dandengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus.
Karakteristik Mikrokontroler
a. Memiliki program khusus yang disimpan dalam memori untukaplikasi tertentu, tidak seperti PC yang multifungsi karena mudahnya memasukkanprogram. Program mikrokontroler relative lebih kecil daripada program-programpada PC.
b. Konsumsi daya kecil.
c. Rangkaiannya sederhana dan kompak.
d. Harganya murah , karena komponennya sedikit.
e. Unit I/O yang sederhana, misalnya LCD, LED, Latch.
f. Lebih tahan terhadap kondisi lingkungan ekstrim, misalnyatemperature tekanan, kelembaban, dan sebagainya.
Menurut Malik dan Mohammad UnggulJuwana (2009:3), Mikrokontroler memiliki beberapa klasifikasi yaitu sebagai berikut:
a. ROM (Flash Memory) dengan kapasitas 1024 byte (1 KB).
b. RAM berkapasitas 68 byte.
c. EEPROM (memori data)berkapasitas 64 byte.
d. Total 13 jalur I/O (Port B 8bit).
e. Timer/Counter 8 bit dengan prescaler.
f. Fasilitas pemrograman di dalamsistem (ICSP = In Circuit SerialProgramming).
Fitur-fitur Mikrokontroler
a. RAM (Random AccessMemory)
RAM digunakan olehmikrokontroler untuk tempat penyimpanan variable. Memori ini bersifat volatileyang artinya akan kehilangan semua datanya jika tidak mendapatkan catu daya.
b. ROM (Read Only Memory) ROM disebut sebagai kode memori karena berfungsi untuk tempat penyimpanan programyang akan diberikan oleh user.
c. Register. Register merupakan tempat penyimpanan nilai-nilai yang akandigunakan dalam proses yang telah disediakan oleh mikrokontroler.
d. Special FunctionRegister. Merupakan register khusus yang berfungsi untuk mengaturjalannya mikrokontroler dan register ini terletak di RAM.
e. Input dan Output Pin. Pin Input adalah bagian yang berfungsi sebagai penerimasignal dari luar dan pin ini dihubungkan ke berbagai media inputan seperti keypad, sensor, keyboard, dan sebagainya. Pin Output adalah bagian yang berfungsiuntuk mengeluarkan signal dari hasil proses algoritma mikrokontroler.
f. Interrupt. Interrupt merupakan bagian dari mikrokontroler yangberfungsi sebagai bagian yang dapat melakukan interupsi, sehingga ketika programsedang dijalankan, program tersebut dapat diinterupsikan dan menjalankanprogram interupsi terlebih dahulu.
1.Interrupt Eksternal. Interrupt ini akan terjadi ketika ada inputan dari pin interrupt.
2.Interrupt Timer. Interrupt ini akan terjadi ketika waktu tertentu telah tercapai.
3.Interrupt Serial. Interrupt ini akan terjadi ketika ada penerimaan data dari komunikasi serial.
Komunikasi Serial
Komunikasipada umumnya mempunyai port serial dan port paralel. Serial port dibagi menjadi dua kelompok, yaitu komunikasi serialRS-232 yang mengunakan port atau terminal DB-9 dan komunikasi serial denganmenggunakan terminal Universal Serial Bus(USB).
1.Paralel Port
Paralel port dapatmengirim dan menerima data 8-bitsecara bersamaan melalui 8 jalur kebl melalui terminal paralel port DB-25. Bilamenggunakan paralel port ini maka data yang ditransfer dengan cepat, akantetapi kabel data yang dibutuhkan cukup banyak dan jarak atau panjang kabelyang digunakan untuk komunikasi paralel tidak dapat jauh.
2.Serial Port
Serial port adalahsalah satu jenis antarmuka standar tertua. Serial port merupakan jenis komputerantarmuka yang sesuai dengan standar RS-232. Mereka adalah 9-pin konektor yangmenyampaikan informasi, masuk atau keluar, satu byte pada suatu waktu. Setiap bytedipecah menjadi serangkaian delapan bit, maka terdapat istilah port serial.
Keterangan mengenai saluran RS-232 pada konektor DB9 adalahsebagai berikut:
a.Received Line Signal Detect, dengan saluran ini DCE memberitahukan ke DTE bahwa terminalmasukan ada data masukan.
b.Reveived Data, digunakan DTEmenerima data dari DCE.
c.Transmite Data, digunakan DTEmengirimkan data ke DCE.
d.Data Terminal Ready, pada saluran ini DTEmemberitahukan kesiapan sinyalnya.
e.Signal Ground, saluran Ground.
f.Ring Indicator, pada saluran ini DCEmemberitahukan ke DTE bahwa stasiun menghendaki hubungan dengannya.
g.Clear to Send, dengan saluran iniDCE memberitahukan ke DTE boleh mengirimkan data.
h.Request to Send, dengan saluran iniDCE diminta mengirimkan data oleh DTE.
i.DTE Ready, sinyal aktif pada saluran ini menunjukan bahwa DCE sudah siap.
Kode ASCII
ASCII (American Standard Code for Information Interchange) merupakan suatu standarinternasional dalam kode huruf dan simbol seperti Hex dan Unicode, tetapiASCII lebih bersifat universal. Kode ASCII selalu digunakan untuk menunjuk kanteks.
Motor DC
Menurut Suwarno, Thomas Sri Widodo dan Suryono (2009:26),“Motor DC merupakan suatu alat yang mengubah energi listrik menjadi energimekanik. Motor bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik.” MenurutArifin dan Ardi Amir (2009:50) “Motor arus searah (DC) adalah mesin yangmengubah energi listrik dc menjadi energy mekanis (putaran).” Bentuk fisikmotor 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 rotor
b. Kumparan (belitan) medan yang terletak pada stator, dan celah udara antara kumparan jangkardan kumparan medan.
Macam-Macam Motor DC
Mesin DC dibedakan berdasarkan sumber penguatannya (exciter), Penggolongan Motor DCadalah sebagai berikut:
a. Motor DC berpenguatan bebas 51
Pada motor DC berpenguatan bebas, sumber penguatnyatersendiri, biasanya berupa sumber DC yang lain. Oleh karena itu, kumparanmedannya terpisah (tidak memiliki hubungan listrik) dengan kumparan jangkarnya.
b. Motor DC berpenguatan sendiri
Motor DC berpenguatan sendiri tidak memiliki sumber penguat tersendiri. Kumparan medan dihubungkan dengan kumparan jangkar. Berdasarkan hubungan itu,motor DC berpenguatan sendiri dapat dibedakan menjadi 3, menurut Arifin danArdi 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 satukumparan dihubung seri dengan kumparan jangkar, sedangkan kumparan lainnyadihubung paralel dengan kumparan jangkar).
Jika konduktor berbentuk U(angker dinamo) diletakkan di antara kutub uatara dan selatan yang kuat medanmagnet konduktor akan berinteraksi dengan medan magnet kutub.Lingkaran bertanda A dan Bmerupakan ujung konduktor yang dilengkungkan (looped conductor). Arus mengalir masuk melalui ujung A dankeluar melalui ujung B.Medan konduktor A yang searahjarum jam akan menambah medan pada kutub dan menimbulkan medan yang kuat dibawah konduktor. Konduktor akan berusaha bergerak ke atas untuk keluar darimedan kuat ini. Medan konduktor B yang berlawanan arah jarum jam akan menambahmedan pada kutub dan menimbulkan medan yang kuat di atas konduktor. Konduktorakan 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 medanmagnet, akan mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan.
c.Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar / torque untuk memutar kumparan.
d.Motor-motor memiliki beberapa looppada dinamonya untuk memberikan tenaga putaran yang lebih seragam danmedan magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan.
Agar proses perubahan energimekanik dapat berlangsung secara sempurna, maka tegangan sumber harus lebihbesar daripada tegangan gerak yang disebabkan reaksi lawan. Dengan memberi arus
pada kumparan jangkar yang dilindungi oleh medan maka menimbulkan perputaran pada motorBAB III
Perancangan Sistem Kontrol
Pada perancangan disini meliputi perancangan perangkat keras (hardware)dan perangkat lunak (software).Gambaran secara umum berupa diagram blok rancangan alat adalah seperti yangditunjukkan pada gambar 3.1.
Perancangan Perangkat keras (Hardware)
Dalam perancangan perangkat keras ini dibutuhkan beberapa komponen elektronika dan device penunjang agar sistem dapat berjalan dengan baik sesuai dengan fungsinya. Dalam perancangan perangkat kerasini alat dan bahan yang dibutuhkan adalah:
1. Rangkaian Sensor Air (Proximity Switch)
2. Arduino Nano
3. Adaptor 5 Volt
4. Motor DC
5. LCD 16 x 2
Agar mudah dipahami maka penulis membuat diagram blog dan alur kerjanya:
Diagram Blok
Arduino Nano Dalam perancangan perangkat keras atau Hardware ini dibutuhkan beberapakomponen elektronika, perlengkapan mekanik dan device penunjang agar sistem dapat bekerja dan berjalan dengan baiksesuai dengan fungsinya. Agar mudah dipahami maka penulis membuat diagram blokdan alur kerjanya:
1. Sensor Air merupakan komponen yang digunakan untuk memberikan data 0 dan 1 pada mikrokontroller yang berfungsi untuk membaca data ketika air menyentuh switch.
2. Arduino Nano merupakan pusat pengolah data yang dapat menerima data dari sensor dan mengirim kembali data yang akan di tampilkan pada lcd, terdapat program didalamnya.
3. Adaptor 5 Volt merupakan catu daya untuk memberikan tegangan.
4. Motor DC merupakan alat penggerak yang bergerak sesuaiperintah mikrokontroler.
5. LCDMenampilkan status ketinggian air.
Cara Kerja Alat
Bentuk perancangan fisik pintu air dari material akrilik. Di dalam kotak terdapat keseluruhan rangkaian seperti rangkaian mekanik, device penunjang dan perangkat keras yang disusun sesuai fungsi dankesesuaian rangkaian yang satu dengan yang lainnya agar bisa terlihat rapih. Pada perancangan dibawah ini sudah dapat di lihat tata letak masing-masing mekanik, device penunjang, dan perangkat keras yang diperlukan agar mudah dalam pemasangan, penggunaan dan rangkaian kabel yang teratur.
Pembuatan Alat
Perancangan yang dimaksudkan pada sistem kontrol ini meliputi perancangan perangkat keras (hardware)dan perangkat lunak (software).
Secara umum pada perancangan alat ini adalah seperti yang di tunjukkan pada diagram Blok pada gambar 3.1. Alat yang dirancang akan membentuk suatu “sensor pintu air otomatis yang menggunakan proximity switch”.Perancangan sistem secara keseluruhan memerlukan beberapa alat dan bahan yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan dalam pembuatan sistem, adapun deskripsi alat dan bahan sebagai berikut:
A. Alat yang digunakan meliputi:
1. Personal Computer (PC) atau Laptop
2. Software Arduino1.0
3. Arduino Uno sebagai bootloaderuntuk upload program
4. Kabel USB
5. Solder
6. Tang dan obeng
B. Sedangkan bahan-bahan yang digunakan:
1. Mikrokontroller Arduino Nano
2. Proximity Switch
3. Akrilik
4. 1 Buah Motor DC
5. 1 Buah IC L293D
6. Papan PCB
7. Timah
8. Kabel
9. LCD 16X2
10. LCD Backpack
11. Catu Daya 12 Volt
Perancangan Perangkat Keras (Hardware)
Rangkaian Motor DC
Pada sistem yang di buat ini menggunakan 1 buah motor dc gear box Dengan sfesifikasi sebagai berikut: o Rated Voltage : 5V o Motor Diameter : 32 mm o Motor Casing Height: 20 mm o Motor ShaftDiameter : 2 mm
Rangkaian motor dc ini di pasangkan pada pin 2 Bisa dilihat pada gambar di bawah ini :
Rangkaian Sensor air
Pada sistem yang dibuat ini menggunakan 1 buah sensor magnetic switch sebagai media inputan,sensor air ini dipasangkan pada 2 pin yaitupin digital 10 dan 11. Bisa dilihat pada gambar dibawah ini :
Rangkaian Keseluruhan
Pada Rangkaian mikrokontroler Arduino Nano yang digunakan ini merupakan tempatpenyimpanan program dalam hal mengolah data dan pengoperasian sistem yangdibuat, Mikrokontroler Arduino Nano Memerlukan Board Arduino Sebagai bootloaderyang memungkinkan untuk menguploadkode baru ke Mikrokontroller menggunakan SoftwareArduino 1.0, hardware eksternal yaitu Board Arduino Nano. Mikrokontroler ini juga berfungsi sebagai otakdari seluruh sistem rancangan yang bisa disesuaikan dengan sistem yang akandijalankan dan dikendalikan oleh User.
Rangkaian Catu Daya
Agar alat yang dibuat dapatbekerja sesuai dengan fungsinya, maka diperlukan sumber tegangan listriksebagai catu daya. Alat ini menggunakan catu daya yang merubah teganganbolak-balik (AC) menjadi tegangansearah (DC). Rangkaian catu daya yangdigunakan mendapatkan sumber tegangan dari PLN sebesar 220V AC. Tegangantersebut kemudian diturunkan menjadi 7,5V AC melalui trafo penurun tegangan (Step Down).
Tegangan 7,5V AC tersebutkemudian disearahkan menjadi tegangan DC oleh dioda bridge. Keluaran dari diodebridge ini kemudian masuk ke kapasitor yang bertujuan untuk mengurangi noise pada tegangan DC. Agar output 7,5VDC menjadi 5V DC maka tegangan 7,5V DC dihubungkan ke rangkaian regulator LM7805. Pada rangkaian catu daya iniakan digunakan untuk memberikan tegangan kerja pada modem sebesar 7,5V.Sedangkan catu daya pada mikrokontroler, sensor dan motor DC sebesar 5V.
Perancangan Perangkat Lunak (Software)
Arduino IDE
UntukMemprogram Mikrokontroller ATMega328 atau Arduino Uno dibutuhkan softwareArduino IDE(Integrated DevelopmentEnvironment) karena software ini mudah dalam membuat fungsi-fungsi logikadasar mikrokontroller dan sangat mudah di mengerti karena menggunakan bahasa C,selain Software Arduino IDE untuk memasukkan program kedalam sebuah mikrokontrolerATMega328, dibutuhkan Driver USB, IDE Arduino 1.0.5 dan Ardunio UnoBoard agar program yang dibuat dapat berjalan di dalam mikrokontroler. Adapun langkah-langkahnya, yaitu :
1. Instalasi Driver USB
Instalasi driver untuk Arduino Uno denganWindows 7, Vista atau XP:
a. Hubungkan board dan tunggu Windows untuk memulai prosesinstalasi driver. Setelah beberapasaat, biasanya proses ini akan gagal.
b. Klik pada Start Menu dan buka Control Panel
c. Di dalam Control Panel, masuk ke menu System and Security.Kemudian klik pada System. Setelah tampilan System muncul, buka Device Manager.
d. Lihat pada bagian Ports (COM & LPT). Anda akan melihatsebuah port terbuka dengan nama “Arduino Uno (COMxx)”
e. Klik kanan pada port “Arduino Uno (COMxx)”dan pilih opsi “Update DriverSoftware”.
f. Kemudian, pilih opsi “Browse my computer for Driver software”.
g. Terakhir, masuk dan pilih file driver Uno, dengan nama “ArduinoUNO.inf”.
2. Membuat Project Baru
3. Mengecek listing program
4. Menentukan koneksi port
5. Save as listing program dan pemilihan board yang digunakan
6. Upload program
7. Flowchart
Permasalahan yang dihadapi dan alternatif pemecahan masalah
Sistem Yang Berjalan
Untukmenganalisa sistem yang berjalan, pada penelitian ini digunakan teknikpembacaan melalui Flowchart sistem yang berjalan untuk mempermudah pembacaan sistem yang berjalan. Berdasarkan Flowchart sistem yang berjalan.Pada saat menggerakan pintu air masih manual , denganmenggunakan tangan manusia sehingga masih merepotkan orang lain .
Permasalahan yang dihadapi
Berdasarkan hasil wawancara yang dilakukan pada petugas Pintu air,untuk membuka pintu air masih manual, sehingga masih merepotkan orang lain.
Setelah mengamati dan meneliti dari beberapa permasalahan yang terjadi padasistem yang berjalan, terdapat beberapa permasalahan yang dihadapi, antara lain:
1. Apakah arduino uno dapat bisa membuka pintu airsecara otomatis?
2. Bagaimana membuat arduino uno mampu menjadimedia pengendali pintu air?
3. Bagaimana komunikasi antara arduino uno dengan pintu air yang menjadiobjek pengendalian?
Alternatif pemecahan masalah
Setelah mengamati dan meneliti dari beberapa permasalahan yang terjadi pada sistem yang berjalan,terdapat beberapa alternatif pemecahan dari permasalahan yang dihadapi, antara lain :
1. Membuat sistem kontrol denganarduino uno dan sensor proximity switch sebagai pemicu pergerakanpintu air.
2. Membuat aplikasi sistem kontrol untuk membuka pintu dan menutup pintu air menggunakansensor proximity switch
Aplikasi yang dibuatdiharapkan memiliki kemampuan untuk mengontrol pintu air secara otomatis
BAB IV
Rancangan Sistem Yang Berjalan
Prosedur Sistem yang Berjalan
1. Prosedur Mengukur Ketinggian Air
Proseduryang berjalan saat inimasih manual atau menggunakan tenaga manusia, dengan cara menaruh pengukur yang berukuran besar seperti penggaris.
2. Prosedur Membuka dan Menutup Pintu Air
Membukadan menutup pintu air pun sama, masih menggunakan tenaga manusia untuk memutar tuas yang terhubung pada gear besi.
Rancangan Sistem Usulan
Prosedur Sistem Usulan
1. ProsedurSensor Air
Sensoryang digunakan dalam penelitian ini adalah, magneticswitch. Sensor ini berfungsi sebagai media input untuk menggerakkan pintuair, sensor akan aktif apabila terkena air maka sensor akan mengirimkan nilai1/High/aktif ke Arduino Nano dan akan diproses.
2. ProsedurMotor DC
MotorDC digunakan untuk mengangkat dan menurunkan pintu air, yang dapat dikendalikanmelalui Arduino Nano. Apabila sensor air mengirimkan sinyal aktif maka arduinonano akan mengaktifkan motor DC untukbergerak.
3. ProsedurMenampilkan Status Pintu Air pada LCD
LCDatau Liquid Crystal Display alat yang berfungsi sebagai output dalam bentukkarakter, setelah motor dc bergerak keatas atau membuka pintu air, maka LCDakan menampilkan status tersebut, begitupun sebaliknya ketika motor dc bergerakkebawah atau menutup pintu air, maka LCD akan menampilkan status tersebut.
