231

BAB IIIANALISA DAN PERANCANGAN

Pembahasan skema rangkaian, peralatan atau bahan yang digunakan, blok diagram, flowchart dan analisis rangkaian atau sistem.

3.1 Analisis PermasalahanAnalisis permasalahan berdasarkan pengamatan penggunaan tombol saklar manual dari kebiasaan buruk yang dilakukan oleh si pengguna atau manusia dalam kehidupan sehari-hari, dimana dalam keadaan terburu-buru dengan kondisi tangan yang masih dalam keadaan basah biasanya si pengguna langsung menekan tombol manual tersebut. Dari kelalaian tersebut mengakibatkan timbulnya resiko sengatan listrik secara langsung.

Oleh karena itu untuk mengatasi masalah tersebut diperlukan sebuah alat yang dapat bekerja secara otomatis serta memiliki ketelitian tinggi yang bertujuan, alat tersebut dapat bekerja secara otomatis dengan menggunakan kontroler. Dari pembahasan pengamatan diatas mahasiswa memperkenalkan sebuah alat kendali lampu dengan Air Gesture ( Gerak Udara ) yang menggunakan media gerak tangan sebagai Switch Digital On/Off. Dimana hanya dengan menggerakkan tangan saja maka sebuah lampu dapat dinyalakan dan dipadamkan.3.2 Algoritma SistemAlgoritma sistem yaitu tahapan atau urutan kerja sistem sehingga terselesaikan satu proses, dalam hal ini adalah kendali Air Gesture berdasarkan media gerak tangan. Algoritma sistem yang terdapat pada sistem dapat digambarkan pada gambar berikut :

Gambar 3.1 Algoritma Kerja SistemDari gambar 3.1 tahapan proses tersebut adalah dimulai dari inisialisasi sistem disusul dengan pembacaan sensor kemudian proses baca perintah input dengan media gerak tangan sesuai dengan jarak yang ditentukan, tahap berikutnya adalah proses verifikasi kendali berdasarkan media gerak tangan yaitu mencocokkan kode yang diterima dengan program kode tersebut untuk menyalakan lampu dan memadamkan lampu.

3.3 Flowchart Sistem

Gambar 3.2 Flowchart SistemFlowchart sistem gambar 3.2 diatas merupakan sebuah diagram alir dari program yang menggambarkan aliran input dari start hingga selesai dalam satu siklus. Melalui dari start program akan menganalisis sistem berupa Port A3 dan Port A4 sebagai jalur sensor proximity, Port C1 sebagai relay, media untuk membaca sensor digunakan gerak tangan, dimana melalui media gerak tangan sensor akan mendeteksi kemudian mikrokontroler membaca hasil deteksi, memberikan perintah. Jika gerak tangan dari kanan ke kiri maka lampu menyala dan jika gerak tangan dari kiri ke kanan maka lampu padam, untuk gerak atas kebawah sensor tidak akan terdeteksi.3.4 Pemodelan/Perancangan Sitem

3.4.1 Blok Diagram

Gambar 3.3 Blok Diagram

Pemodelan dan perancangan sistem ini dapat digambarkan berupa blok diagram pada gambar 3.3, dimana input yang diterima berupa media gerak tangan. Cara kerja dari blok sistem ini yaitu untuk menyalakan lampu dengan menggerakkan tangan dari kanan ke kiri dan untuk memadamkan lampu dari kiri ke kanan. Dalam hal ini objek gerak tangan tersebut akan terdeteksi melalui sensor proximity, sehingga sinyal yang dikirimkan oleh sensor tersebut akan diterima oleh sistem kendali mikrokontroler. Selanjutnya mikrokontroler akan melaksanakan perintah yang disampaikan oleh sensor tersebut, dimana kode program yang sudah dirancang kedalam mikrokontroler akan menghasilkan output pada relay. Kemudian relay menjalankan perintah yang dikirimkan oleh kendali mikrokontroler tersebut untuk menyalakan dan memadamkan lampu.3.4.2 Perancangan Rangkaian Alat

Rancangan rangkaian kendali terdiri dari beberapa bagian utama yaitu rangkaian minimum sistem, sensor , catu daya dan Relay. Bagian dari komponen-komponen tersebut memiliki fungsi kinerja masing-masing. Berikut fungsi dari masing-masing komponen tersebut antara lain yaitu :1. Rangkaian minimum sistem

Gambar 3.4 Rangkaian minimum sistemKeterangan :Rangkaian minimum sistem yang digunakan dalam rangkaian ini adalah mikrokontroler ATMega8535 sistem minimum ini meliputi catu daya mikrokontroler (vcc) yang berkisar antara 2,7 V 5,5 V, cristal oscillator (opsional) yang berfungsi sebagai refrensi kecepatan akses mikrokontroler . Kristal oscillator diperlukan jika menginginkan referensi clock yang tinggi, tapi tanpa Kristal oscillator pun mikrokontroler masih dapat bekerja, karena sudah memiliki referensi clock internal), referensi ADC (Analog to Digital), tombol reset, serta port I/O.2. Relay

Driver relay ini digunakan untuk menyalakan dan memadamkan lampu sesuai dengan program yang dibuat. Driver ini terdiri dari komponen resistor, dioda, transistor, dan relay. Ketika rangkaian ini mendapat sinyal low dari mikrokontroler, maka relay akan bergerak menutup atau membuka jalur suplai daya lampu), sehingga prinsip kerjanya seperti saklar. Berikut ini adalah gambar rangkaian tersebut.

Gambar 3.5 Rangkaian Driver Relay3. Catu DayaCatu daya berfungsi untuk memberikan suplai tegangan, khusus nya ke IC mikrokontroler ATMega 8535, catu daya yang digunakan adalah 12 volt. Untuk menurunkan tegangan trafo dari 12 volt menjadi 5 volt maka digunakan IC voltage regulator LM7805. Pada rangkaian catu daya, dioda berfungsi sebagai penyearah gelombang penuh dari AC ke DC dengan arus sebesar 1 Ampere, sedangkan kapasitor 50uf dan berfungsi sebagai filter tegangan DC atau penghalus pulsa-pulsa tegangan yang dihasilkan oleh dioda penyearah.Gambar 3.6 Rangkaian Catu Daya

4. Sensor ProximityInput untuk sensor proximity yaitu media gerak tangan, dimana melalui media gerak tangan tersebut maka sensor akan medeteksi adanya gerakan. Pada sensor proximity terdapat berupa pengirim sinyal ( transmiter ) dan penerima sinyal ( receiver ) atau ( Tx dan Rx ), dimana ketika adanya gerakan maka transmiter mengirimkan sinyal dan memantulkan ke receiver kemudian memproses hasil deteksi tersebut pada mikrokontroler. Dari mikrokontroler tersebut akan membaca dan menyampaikan intruksi kepada relay dan mengeksekusi perintah yang dikirmkan kepada output berupa lampu. Sehingga hasil eksekusi terakhir maka lampu akan menyala atau padam bila perintah yang di terima sesuai dengan proses instruksi dari mikrokontroler. Contoh dari pemanfaatan sensor proximity juga digunakan pada handphone smartphone, dimana perkembangan teknologi sekarang lebih dikenal dengan sebutan Air Gesture. Maka dari penjelasan diatas pemanfaatan sensor proximity juga bisa di gunakan dalam penggunaan untuk menyalakan dan memadamkan lampu pijar.

Gambar 3.7 Rangkaian Sensor Proximity

a. Rancangan Alat KeseluruhanGambar 3.8 Skema Rangkaian KeseluruhanSkema rangkaian keseluruhan dari gambar 3.8 diatas mencakup komponen-komponen yang digunakan dalam perancangan alat tersebut. Dimana beberapa komponen-komponen tersebut meliputi skema minimum sistem, relay, sensor, dan catu daya. Perancangan alat ini merupakan rangkaian utama untuk merancang dan merakit ke dalam PCB (Port Circuit Board) sehingga peletakan komponen-komponen tersebut sesuai denga jalur masing-masing.b. Desain Rancang alat

Gambar 3.9 Desain Rancangan Alat

Desain rancang alat ini merupakan contoh aplikasi yang akan digunakan dalam perancangan alat tersebut, alat ini digunakan dalam sebuah ruangan kamar tidur. Perancangan desain alat ini dibuat dalam aplikasi Sketchup, dimana dari gambar tersebut di jelaskan penempatan masing-masing alat berada di dekat pintu kamar tidur. Hal ini bertujuan agar sipengguna ( manusia ) dapat mengaplikasi alat tersebut lebih mudah untuk menyalakan dan memadamkan lampu tersebut.c. Prototipe Rancangan Alat

Gambar 3.10 Prototipe Rancangan Alat

Dari gambar 3.10 merupakan prototipe rancangan alat, dimana dari gambar tersebut bisa dibayangkan bentuk komponen-komponen sebagai pendukung perancangan alat, desain menggunakan aplikasi perangkat lunak yaitu google sketchup, agar lebih mudah membayangkan rangkaian tersebut maka di buatlah desain seperti diatas.M

I

K

R

O

K

O

N

T

R

O

L

E

R

Proximity 2 ( Port A4 )

CT

Lampu

Y

Kanan ke Kiri

T

Lampu On

Relay ( Port C1 )

Proximity 1 ( PORT A3)

CT

Power Suplay

CT

T

Y

T

Y

Stop

Alat Off

Lampu Off

Kiri ke Kanan

Baca Hasil Deteksi Sensor

Inisialisasi Port A3 dan Port A4 ( Proximity ), Port C1 ( Relay )

Deteksi Sensor

Start

Proses Eksekusi Perintah

Proses Verifikasi

Penentu Kondisi

Proses Baca Sensor

Inisialisasi Objek

30