Embed Size (px)
Citation preview
SKRIPSI
SISTEM KONTROL NYALA LAMPU OTOMATIS DENGAN
MENGGUNAKAN SENSOR GERAK PADA RUANG
BELAJAR BERBASIS ARDUINO
IQBAL
10582122813
FAKULTAS TEKNIK
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR
2019
i
SISTEM KONTROL NYALA LAMPU OTOMATIS DENGAN
MENGGUNAKAN SENSOR GERAK PADA RUANG
BELAJAR BERBASIS ARDUINO
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat Untuk memperoleh gelar sarjana
Program studi Teknik Elektro Jurusan Teknik Elektro
Fakultas Teknik
DISUSUN DAN DIAJUKAN
OLEH
IQBAL
10582122813
PADA
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR
MAKASSAR
2019
ii
iii
iv
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, karena
rahmat dan hidayah-nya sehingga penulis dapat menyusun skripsi ini, dan dapat
kami selesaikan dengan baik.
Tugas akhir ini disusun sebagai salah satu Persyaratan Akademik yang
harus ditempuh dalam rangka menyelesaikan program studi pada jurusan Elektro
dan Perencanaan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar. Adapun
judul tugas akhir kami adalah : “SISTEM KONTROL NYALA LAMPU
OTOMATIS DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR GERAK PADA
RUANG BELAJAR BERBASIS ARDUINO”
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa di dalam penulisan skripsi ini masih
terdapat kekurangan-kekurangan, hal ini disebabkan penulis sebagai manusia
biasa tidak lepas dari kesalahan dan kekurangan baik itu ditinjau dari segi teknis
penulisan maupun dari perhitungan-perhitungan. Oleh karena itu penulis
menerima dengan ikhlas dan dengan senang hati segala koreksi serta perbaikan
guna penyempurnaan tulisan ini agar kelak dapat bermanfaat.
Skripsi ini dapat terwujud berkat adanya bantuan, arahan, dan bimbingan
dari berbagai pihak. Oleh karena itu dengan segala ketulusan dan kerendahan hati,
kami mengucapkan terima kasih dan penghargaanyang setinggi-tingginya kepada:
1. Bapak Ir. Hamzah Al Imran S.T,. M,T. sebagai dekan Fakultas
Teknik Unismuh Makassar.
2. Ibu Adriani, S.T.,M.T sebagai Ketua Jurusan Fakultas Teknik Elektro
Universitas Muhammadiyah Makassar.
v
3. Dr.Umar atu,S.T.,M.T, selaku pembimbing I dan bapak Ir. Abd Hafid, M.T
selaku pembimbing II, yang telah banyak meluangkan waktu dalam
membimbing kami.
4. Bapak dan Ibu dosen serta staf pegawai pada Fakultas Teknik atas segala
waktunya telah mendidik dan melayani penulis selama mengikuti proses
belajar mengajar di Universitas Muhammadiyah Makassar.
5. Ayahanda dan Ibunda yang tercinta, penulis mengucapkan terimakasih yang
sebesar-besarnya atas segala kelimpahan kasih sayang, doa dan
pengorbanannya terutama dalam bentuk materi dalam menyelesaikan kuliah.
6. Saudara-saudaraku serta rekan-rekan mahasiswa Fakultas Teknik
terkhususnya angkatan RADICAL 2013 yang dengan keakraban dan
persaudaraannya banyak membantu dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
Semoga semua pihak tersebut di atas mendapat pahala yang berlipat ganda
di sisi Allah swt dan skripsi yang sederhanan ini dapat bermanfaat bagi penulis,
rekan-rekan, masyarakat serta bangsa dan Negara. Amin.
Makassar, 25 Desember 2019
PENULIS
vi
Jurusan Teknik Elektro,
Fakultas Teknik Unismuh Makassar
Email :
ABSTRAK
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi membawa dampak positif
dalam kehidupan manusia yang pada saat ini telah sampai pada zaman perintah
gerak listrik. Untuk dapat mengendalikan alat dengan gelombang suara, sistem
kontrol rumah pintar memungkinkan manusia mengendalikan perangkat listrik
rumah mereka seperti lampu hanya dengan menggunakan perintah gerak tanpa
perlu bergerak berpindah tempat untuk menyalakan atau mematikan suatu
peralatan. Saat pengguna lampu dalam ruangan menjalankan sistem atau
menyalakan lampu dengan gerak, maka sensor gerak mengirim sinyal input ke
mikrokontroler yang selanjutnya diproses dengan output mikrokontroler berupa
tegangan untuk menyalakan beban, sistem akan berfungsi ketika sensor gerak
(PIR) mendapat input gerak berupa gerakan dari manusia kemudian
diakumulasikan pada arduino dengan sesuai program yang diupload untuk
dijadikan keluaran 5 volt untuk menyalakan/memadamkan lampu, sensor PIR
hanya mampu memberikan signal output digital yang bernilai 1 dan 0, untuk
menyalakan lampu dengan jarak jangkauan tertentu ada beberapa hal yang
mempengaruhi seperti, pengaturan tingkat sensitifitas sensor gerak (PIR).
Kata kunci : Gelombang gerak manusia, dan benda tertentu, Mikrokontroler
Arduino, sensor gerak.
vii
Jurusan Teknik Elektro,
Fakultas Teknik Unismuh Makassar
Email :
ABSTRACT
The development of science and technology has a positive impact on
human life which at this time has reached the age of the command of electric
motion. To be able to control a device with sound waves, smart home control
systems allow humans to control their home electrical devices such as lights by
simply using motion commands without the need to move to move to turn on or
turn off an equipment. When the user of the lights in the room runs the system or
turns on the lights with motion, then the motion sensor sends an input signal to the
microcontroller which is then processed with a microcontroller output in the form
of a voltage to light the load, the system will function when the motion sensor
(PIR) gets motion input in the form of movement from humans then accumulated
on arduino according to the program uploaded to be output 5 volts to turn on /
turn off the lights, the PIR sensor is only able to provide a digital output signal of
value 1 and 0, to turn on the lamp with a certain range range there are several
things that affect such as, setting the sensitivity level motion sensor (PIR).
K e y w o r d s : Waves of human motion, and certain objects, Arduino
microcontrollers, motion sensors.
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .................................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN .........................................................................
LEMBAR PERSETUJUAN ........................................................................
KATA PENGANTAR .................................................................................. ii
ABSTRAK .................................................................................................... iv
ABSTRACT .................................................................................................. v
DAFTAR ISI ................................................................................................. vi
DAFTAR GAMBAR .................................................................................... ix
DAFTAR TABEL ........................................................................................ x
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................ xi
BAB I PENDAHULUAN ...................................................................... 1
A. Latar Belakang ...................................................................... 1
B. Perumusan Masalah............................................................... 2
C. Tujuan Peneliitan................................................................... 2
D. Manfaat Penelitian................................................................. 3
E. Batasan Masalah .................................................................... 3
F. Sistematika Penulisan ............................................................ 3
BAB II LANDASAN TEORI ................................................................. 5
A. Arduino ................................................................................ 5
B. Sensor Gerak (PIR) ............................................................... 11
C. Relay 1 Chanel 5 Volt ........................................................... 14
ix
D. ISD 1820 ............................................................................... 17
E. Speaker .................................................................................. 18
BAB III METODE PENELITIAN ......................................................... 20
A. Alat dan Bahan ...................................................................... 20
B. Prinsip Kerja Sistem .............................................................. 21
C. Blok Diagram dan Fungsinya................................................ 21
D. Deskripsi Kerja Sistem .......................................................... 22
E. Perangkat Keras .................................................................... 23
F. Perangkat Lunak.................................................................... 23
G. Skema Perancangan Alat....................................................... 25
H. Flowchart Sistem Pengontrolan ............................................ 26
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................. 27
A. Karakteristik dari PIR ........................................................... 27
1. Fresnel Lens .................................................................... 27
2. IR Filter ........................................................................... 27
3. Pyroelectric Sensor ......................................................... 28
B. Pengujian Sistem Secara Keseluruhan .................................. 29
1. Tujuan ............................................................................. 29
2. Alat dan Bahan yang Digunakan..................................... 30
3. Prosedur Perakitan serta Pengujian Sistem Keseluruhan 31
x
BAB V PENUTUP .................................................................................. 37
A. Kesimpulan .......................................................................... 37
B. Saran ...................................................................................... 37
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 38
LAMPIRAN .................................................................................................. 39
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Bagian-Bagian Arduino .................................................................... 7
Gambar 2.2 Sensor PIR ......................................................................................... 12
Gambar 2.3 Jarak Sensor PIR ............................................................................... 14
Gambar 2.4 Bentuk Fisik relay ............................................................................. 15
Gambar 2.5 Prinsip Kerja relay ............................................................................. 16
Gambar 2.6 ISD 1820 ........................................................................................... 18
Gambar 2.7 Speker ................................................................................................ 19
Gambar 3.1 Blok Diagram Keseluruhan ............................................................... 21
Gambar 3.2 Program Mikrokontroler Menggunakan Software Arduino IDE ..... 24
Gambar 3.3 Mekanisme Sederhana/Manual Perancangan Sistem Kontrol .......... 25
Gambar 3.4 Flowcahrt Sistem Pengontrolan ........................................................ 26
Gambar 4.1 Modul sensor PIR .............................................................................. 28
Gambar 4.2 Skema sensor PIR ............................................................................. 28
Gambar 4.3 Skema perancangan sistem pengontrolan secara keseluruhan. ......... 29
Gambar 4.4 Gambar rangkaian keseluruhan sistem pengontrolan........................ 33
Gambar 5.1 Kondisi Alat Yang Belum di Rangkaian .......................................... 39
Gambar 5.2 Proses Pengeboran Papan PCB ......................................................... 40
Gambar 5. 3 Proses Perangkaian ........................................................................... 41
Gambar 5.4 Alat yang Sudah Jadi ......................................................................... 42
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Daftar alat dan bahan ............................................................................ 20
Tabel 4.1 Input dan output pada alat yang digunakan. ......................................... 31
Tabel 4.2 Percobaan sistem control 01 ................................................................ 33
Tabel 4. 3 Percobaan sistem control 02 ................................................................ 34
Tabel 4.4 Percobaan sistem control 03 ................................................................. 34
Tabel 4.5 Percobaan sistem control 04 ................................................................. 35
Tabel 4.6 Percobaan sistem control 05 ................................................................. 35
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
A. Alat Dan Bahan Penelitian ............................................................................... 38
B. Dokumentasi ..................................................................................................... 39
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Perkembangan teknologi yang sangat pesat ini membawa kita menuju era
modernisasi, hamper seluruh aspek kehidupan manusia sangat bergantung pada
teknologi, hal ini di karenakan teknologi di ciptakan untuk membantu dan
mempermudah manusia dalam menyelesaikan suatu aktifitas/pekerjaan yang di
lakukan setiap hari. Aktivitas yang tinggi terkadang membuat manusia melupakan
hal-hal kecil yang seharusnya ia lakukan, hal kecil seperti lupa matikan saklar
lampu. Sebuah pemborosan litsrik ketika sudah tidak ada lagi aktivitas kemudian
lampu menyala terus. Di era modern seperti saat ini, penggunaan sistem
pengontrolan semakin pesat, sistem kontrol pada umumnya membantu masyarakat
untuk mempermudah pekerjaannya, dalam hal ini sistem kontrol yang di gunakan
adalah Arduinoyang di rangkaikan dengan sensor pir sebagai input untuk
menjalankan perangkat-perangkat pendukung lainnya.
Arduino adalah sebuah kit elektronik open source yang dirancang khusus
untuk memudahkan bagi para seniman, desainer, dan siapapun yang tertarik dalam
menciptakan objek atau mengembangkan perangkat elektronik yang dapat
berinteraksi dengan bermacam-macam sensor dan pengendali.
Arduinomerupakan sebuah board mikrokontroler yang dikontrol penuh
oleh ATmega328. Arduinomem punyai 14 pin digital input/output (6 di antaranya
dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, sebuah osilator Kristal 16
MHz, sebuah koneksi USB, sebuah power jack, sebuah ICSP header, dan sebuah
2
tombol reset. Arduino memuat semua yang dibutuhkan untuk menunjang
mikrokontroler, mudah menghubungkannya ke sebuah computer dengan sebuah
kabel USB atau mensuplainya dengan sebuah adaptor AC ke DC atau
menggunakan baterai untuk memulainya.
Teknologi yang dapat digunakan untuk menyelesaikan permasalahan ini
salah satunya adalah sistem energi alternatif. Dalam hal ini, teknologi yang dapat
diaplikasikan pada lampu rumah yaitu untuk dapat menyalakan atau mematikan
lampu dengan bantuan PIR sebagai input, oleh karena itu, dibutuhkan alat yang
dapat mengendalikan lampu secara otomatis yang bersifat terpadu menggunakan
arduino sebagai pengendali. Sistem PIR, mengontrol beberapa fasilitas dirumah
seperti lampu, kipas angin dan televise, fungsi kontrol PIR ini adalah sebagai
pengendali peralatan listrik rumah untuk menyalakan, mematikan dan
menggantikan fungsi tombol dengan PIR. Jadi tidak perlu menggunakan saklar.
B. Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang maka dapat dirumuskan masalah sebagai
berikut:
1. Bagaimana Arduino dapat bekerja dengan PIR sebagai input?
2. Membuat program Arduino dalam software Arduino IDE?
C. Tujuan Penelitian
1. Merancang alat yang dapat mengontrol sistem dengan menggunakan sensor
PIR kearduino.
2. Menginstruksikan program yang telah dibuat agar dapat bekerja pada arduino.
3
3. Untuk mengetahui jangkauan jarak dari sensor PIR.
D. Manfaat Penelitian
Adapun manfaat terhadap perancangan pada sistem kontrol berbasis
Arduino ini adalah dengan adanya alat ini dapat menciptakan teknologi yang
dapat digunakan oleh masyarakat khususnya dalam ruang belajar, dan dikontrol
menggunakan Arduino yang telah diberikan instruksi berupa program.
E. Batasan Masalah
Dalam perancangan sistem ini, penulis memberikan pembatasan masalah
pada penelitian ini, meliputi :
1. Pengolahan data input perangkat lunak menggunakan software Arduino IDE.
2. Hanya terfokus pada sistem kontrolnya.
3. Membahas tentang alat dan bahan yang digunakan.
4. Membahas tentang jarak dari sensor PIR.
F. Sistematika Penulisan
Untuk memberikan gambaran umum dari seluruh penelitian ini
berdasarkan sistematika penulisan yaitu:
BAB I PENDAHULUAN
Berupa pendahuluan yang berisi tentang latar belakang masalah,
perumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, batasan masalah, dan
model operasi penelitian.
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Berupa landasan teori yang terbagi menjadi tiga bagian. Bagian pertama
menjelaskan teori dasar Arduino. Bagian kedua menjelaskan mengenai teori dasar
PIR yang mendukung dalam perancangan. Bagian ketiga berisi teori mengenai
sensor PIR, rangkaian alat untuk mengkonversi dari DC (Direct Current) ke AC
(Alternatifcurrent).
BAB III METODE PENELITIAN
Berisi tentang rancang bangun yang terdiri yakni spesifikasi perancangan
sistem kontrol berupa penginstalan software yang akan digunakan kemudian
mengintegrasi hardware yang dipakai pada sistem kontrol ini, pada bagian ini
akan disertakan diagram dan skema perancangan rangkaian alatnya.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Berisi tentang bagaimana merancang alat dan hasil dari perancangan alat
tersebut, serta hasil pengujian yang telah penulis lakukan.
BAB V PENUTUP
Berisi tentang penjelasan kesimpulan dan saran akhir dari sebuah
perancangan dan pengujian alat yang telah di rancang
5
BAB II
LANDASAN TEORI
A. Arduino
Ardoino adalah sebuah elektronik open sorce yang dirancang khusus untuk
memudahkan para seniman, desainer, dan siapapun yang tertarik dalam
menciptakan objek atau membuat perangkat elektronik yang dapat berinteraksi
dengan berbagai macam sensor dan penggendali.
Arduino merupakan sebuah board mikrokontroler yang dikontrol penuh
oleh ATmega328. Arduino mempunyai 14 pin digital input/output (6 di antaranya
dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, sebuah isolator Kristal 16
MHz, sebuah koneksi USB, sebuah power jack, sebuah ICSP header,dan sebuah
tombol reset. Arduino memuat semua yang dibutuhkan untuk menunjang
mikrokontroler, mudah menghubungkannya ke sebuah computer dengan sebuah
kabel USB atau mensuplainya dengan sebuah adaptor AC ke DC atau
menggunakan baterai untuk memulainya.
1. Devenisi Arduino
Arduino adalah sebuah board mikrokontroler yang didasarkan pada
ATmega328 (datasheet). Arduino mempunyai 14 pin digital input/output (6 di
antaranya dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, sebuah osilator
Kristal 16 MHz, sebuah koneksi internet, sebuah power jack, sebuah ICSP
header,dan sebuah tombol reset.
Arduino memuat semua yang dibutuhkan untuk menunjang
mikrokontroler, mudah menghubungkannya ke sebuah computer dengan sebuah
6
kabel USB atau mensuplainya dengan sebuah adaptor AC ke DC atau
menggunakan baterai.
Arduino berbeda dari semua board Arduino sebelumnya, Arduino tidak
menggunakan chip driver FTDI USB-to-serial. Sebaliknya, fitur-fitur
Atmega16U2 (Atmega8U2 sampai ke versi R2) diprogram sebagai sebuah
pengubah USB ke serial. Revisi 2 dari board Arduino mempunyai sebuah resistor
yang menarik garis 8U2 HWB ke ground, yang membuatnya lebih mudah untuk
diletakkan ke dalam DFU mode. Revisi 3 dari board arduino memiliki fitur-fitur.
Pin out 1.0: ditambah pin SDA dan SCL yang dekat dengan pin AREF dan
dua pin baru lainnya yang diletakkan dekat dengan pin RESET, IOREF yang
memungkinkan shield-shield untuk menyusuaikan tegangan yang disediakan
board. Untuk ke depannya, shield akan dijadikan kompatibel/cocok dengan board
yang digunakan AVR yang akan beroperasi dengan tegangan 5V dan dengan
Arduino yang beroperasi dengan tegangan 3.3V. yang ke-dua ini merupakan
sebuah pin yang tak terhubung, yang disediakan untuk tujuan kedepannya.
Sirkit RESET yang lebih kuat
Atmega 16U2 menggantikan 8U2
“Uno” artinya satu dalam bahasa Italia yang dinamakan untuk
menandakan keluaran (produk) Arduino 1.0 selanjutnya. Arduinodan versi 1.0
akan menjadi referensi untuk versi-versi Arduino selanjutnya. Arduino adalah
sebuah seri terakhir dari board Arduino USB dan model referensi untuk papan
Arduino.
7
2. Bagian-bagianArduino
Dengan mengetahui bagian-bagian dari papan arduino diharapkan akan
mempermudah bagi pengguna arduino dalam mempelajari jenis papan arduino
yang lain. Adapun bagian-bagiannya dari papan Arduino tipe USB dengan seri ini
secara garis besar dapat dijelaskan secara umum dan sederhana yaitu sebagai
berikut:
Gambar 2.1 Bagian-bagian board arduino
Pada gambar 2 diatas, akan diurutkan bagian-bagian dari board Arduino
dengan fungsi-fungsinya yaitu sebagai berikut:
a) USB Soket/Power USB
USB Soket/Power USB yang digunakan untuk memberikan catu daya ke
Papan Arduino menggunakan kabel USB dari komputer/laptop. Selain menjadi
port catu daya, USB juga memilki beberapa berfungsi yaitu:
1) Memuat program dari komputer ke dalam board Arduino.
2) Komunikasi serial antara papan Arduino dan komputer begitu juga
8
sebaliknya.
Ketika melihat versi lebih lama Arduino terdapat sambungan SV1
Sambungan atau jumper untuk memilih sumber daya yang digunakan, apakah dari
sumber eksternal atau menggunakan USB. Sambungan ini tidak diperlukan lagi
pada papan Arduino versi terakhir karena pemilihan sumber daya eksternal atau
USB dilakukan secara otomatis.
b) Power (Barrel Jack)
Papan Arduino dapat juga diberikan colokan catu daya secara langsung
dari sumber daya AC dengan menghubungkannya ke Barrel Jack yang tersedia.
Tegangan maksimal yang dapat diberikan kepada Arduino maksimal 12volt
dengan range arus maksimal 2A (Agar regulator tidak panas).
c) Voltage Regulator
Fungsi dari voltage regulator adalah untuk mengendalikan atau
menurunkan tegangan yang diberikan ke papan Arduino dan menstabilkan
tegangan DC yang digunakan oleh prosesor dan elemen-elemen lain.
d) Crystal Oscillator
Kristal (quartz crystal oscillator), jika mikrokontroler dianggap sebagai
sebuah otak, maka kristal adalah jantung-nya karena komponen ini menghasilkan
detak-detak yang dikirim kepada mikrokontroler agar melakukan sebuah operasi
untuk setiap detak-nya. Kristal ini dipilih yang berdetak 16 juta kali per detik
(16MHz).
Crystal oscillator membantu Arduino dalam hal yang berhubungan dengan
waktu. Bagaimana Arduino menghitung waktu? Jawabannya adalah, dengan
9
menggunakan crystal oscillator. Angka yang tertulis pada bagian atas crystal
16.000H9H berarti bahwa frekuensi dari oscillator tersebut adalah 16.000.000
Hertz atau 16 MHz.
e) 5, 17 Arduino Reset
Kita dapat mereset papan arduino, misalnya memulai program dari awal.
Terdapat dua cara untuk mereset Arduino Uno. Pertama, dengan menggunakan
reset button. 6) 3.3V (6) − Supply 3.3 output volt
f) 5V (7) − Supply 5 output volt
Sebagaian besar komponen yang digunakan papan Arduino bekerja dengan
baik pada tegangan 3.3 volt dan 5 volt.
g) GND (8)(Ground) – Ada beberapa pin GND pada Arduino, salah satunya
dapat digunakan untuk menghubungkan ground rangkaian.
h) Vin (9) – Pin ini juga dapat digunakan untuk memberi daya ke papan Arduino
dari sumber daya eksternal, seperti sumber daya AC.
i) 10 Analog pins
Papan Arduinomemiliki enam pin input analog A0 sampai A5. Pin-pin ini
dapat membaca tegangan dan sinyal yang dihasilkan oleh sensor analog seperti
sensor kelembaban atau temperatur dan mengubahnya menjadi nilai digital yang
dapat dibaca oleh mikroprosesor. Program dapat membaca nilai sebuah pin input
antara 0 – 1023, dimana hal itu mewakili nilai tegangan 0 – 5V.
j) Main microcontroller
Setiap papan Arduino memiliki Mikrokontroler (11). Kita dapat
menganggapnya sebagai otak dari papan Arduino. IC (integrated circuit) utama
10
pada Arduino sedikit berbeda antara papan arduino yang satu dengan yang
lainnya. Mikrokontroler yang sering digunakan adalah ATMEL. Kita harus
mengetahui IC apa yang dimiliki oleh suatu papan Arduino sebelum memulai
memprogram arduino melalui Arduino IDE. Informasi tentang IC terdapat pada
bagian atas IC. Untuk mengetahui kontruksi detai dari suatu IC, kita dapat melihat
lembar data dari IC yang bersangkutan.
k) 12 ICSP pin
Kebanyakan, ICSP (12) adalah AVR, suatu programming header kecil
untuk Arduino yang berisi MOSI, MISO, SCK, RESET, VCC, dan GND. Hal ini
sering dirujuk sebagai SPI (Serial Peripheral Interface), yang dapat
dipertimbangkan sebagai “expansion” dari output. Sebenarnya, kita memasang
perangkat output ke master bus SPI.
In-Circuit Serial Programming (ICSP)Port ICSP memungkinkan pengguna
untuk memprogram microcontroller secara langsung, tanpa melalui bootloader.
Umumnya pengguna Arduino tidak melakukan ini sehingga ICSP tidak
terlalu dipakai walaupun disediakan.
l) Power LED indicator
LED ini harus menyala jika menghubungkan Arduino ke sumber daya.
Jika LED tidak menyala, maka terdapat sesuatu yang salah dengan
sambungannya.
m) 14 TX dan RX LEDs
Pada papan Arduino, kita akan menemukan label: TX (transmit) dan RX
(receive). TX dan RX muncul di dua tempat pada papan Arduino. Pertama, di pin
11
digital 0 dan 1, Untuk menunjukkan pin yang bertanggung jawab untuk
komunikasi serial. Kedua, TX dan RX led (13). TX led akan berkedip dengan
kecepatan yang berbeda saat mengirim data serial. Kecepatan kedip tergantung
pada baud rate yang digunakan oleh papan arduino. RX berkedip selama
menerima proses.
n) Digital I/O
Papan Arduinomemiliki 14 pin I/O digital (15), 6 pin output menyediakan
PWM (Pulse Width Modulation). Pin-pin ini dapat dikonfigurasikan sebagai pin
digital input untuk membaca nilai logika (0 atau 1) atau sebagai pin digital output
untuk mengendalikan modul-modul seperti LED, relay, dan lain-lain. Pin yang
berlabel “~” dapat digunakan untuk membangkitkan PWM.
o) AREF
AREF merupakan singkatan dari Analog Reference. AREF kadanag-
kadang digunakan untuk mengatur tegangan referensi eksternal (antar 0 dan 5
Volts) sebagai batas atas untuk pin input analog input.
p) Pada papan arduino. Kedua, dengan menambahkan reset eksternal ke pin
Arduino yang berlabel RESET (5). Perhatikan bahwa tombol reset ini bukan
untuk menghapus program atau mengosongkan mikrokontroler.
B. Sensor Gerak (PIR)
1. Pengertian Pir
PIR (Passive Infrared Receiver) adalah sebuah sensor berbasiskan infrared.
Akan tetapi, tidak seperti sensor infrared kebanyakan yang terdiri dari IR LED
dan fototransistor. PIR tidak memancarkan apapun seperti IR LED. Sesuai dengan
12
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.
Gambar 2.2 sensor PIR
2. Prinsip kerja PIR
Pada sensor PIR ini terdapat bagian-bagian yang mempunyai fungsinya
masing-masing, yaitu Fresnel Lens, IR Filter, Pyroelectric sensor, amplifier, dan
comparator.
Sensor PIR ini akan 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 dan yang lainnya, yang
memiliki suhu tubuh kira-kira 32 derajat celcius, yang merupakan suhu panas
yang khas yang terdapat pada lingkungan dan tubuh manusia. 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
13
listrik yang terbentuk ketika sinar matahari mengenai solar cell.
Mengapa sensor PIR ini hanya bereaksi pada tubuh manusia saja? Hal ini
disebabkan karena adanya IR Filter yang menyaring panjang gelombang sinar
inframerah pasif. IR Filter dimodul sensor PIR ini mampu menyaring panjang
gelombang sinar inframerah pasif antara 8 sampai 14 mikrometer, sehingga
panjang gelombang yang dihasilkan dari tubuh manusia yang berkisar antara 9
sampai 10 mikrometer ini saja yang dapat dideteksi oleh sensor.
Jadi, ketika seseorang yang berjalan melewati sensor, sensor akan
menangkap pancaran sinar inframerah pasif yang dipancarkan oleh tubuh manusia
yang memiliki suhu yang berbeda dari lingkungan sehingga menyebabkan
material pyroelectric bereaksi menghasilkan arus listrik karena adanya energi
panas yang dibawa oleh sinar inframerah pasif tersebut. Kemudian sebuah sirkuit
amplifier yang ada menguatkan arus tersebut yang kemudian dibandingkan oleh
comparator sehingga menghasilkan output.
Apabila manusia berada di depan sensor PIR dengan kondisi diam, maka
sensor PIR akan menghitung panjang gelombang yang dihasilkan oleh tubuh
manusia tersebut. Panjang gelombang yang konstan ini menyebabkan energi
panas yang dihasilkan dapat digambarkan hampir sama pada kondisi lingkungan
disekitarnya. Ketika manusia itu melakukan gerakan, maka tubuh manusia itu
akan menghasilkam pancaran sinar inframerah pasif dengan panjang gelombang
yang bervariasi sehingga menghasilkan panas berbeda yang menyebabkan sensor
merespon dengan cara menghasilkan arus pada material Pyroelectricnya dengan
besaran yang berbeda beda. Karena besaran yang berbeda inilah comparator
14
menghasilkan output. Jadi sensor PIR tidak akan menghasilkan output apabila
sensor ini dihadapkan dengan benda panas yang tidak memiliki panjang
gelombang inframerah antar 8 sampai 14 mikrometer dan benda yang diam seperti
sinar lampu yang sangat terang yang mampu menghasilkan panas, pantulan objek
benda dari cermin dan suhu panas ketika musim panas.
Untuk jarak jangkau dari sensor PIR sendiri bisa disetting sesuai
kebutuhan, akan tetapi jarak maksimalnya hanya +/- 10 meter dan minimal +/-
30 cm.
Gambar 2.3 Jarak sensor PIR
C. Relay 1 chanel 5volt
Relay adalah saklar yang dioperasikan secara elektrik. Banyak relay
menggunakan elektromagnet untuk mengoperasikan saklar secara mekanis,
namun prinsip operasi lainnya juga digunakan, seperti relay solid-state. Relay di
gunakan di mana perlu untuk mengendalikan sebuah sirkuit dengan sinyal daya
rendah yang terpisah, atau di mana beberapa sirkuit harus dikendalikan oleh satu
15
sinyal. Relay pertama di gunakan pada sirkuit telegraf jarak jauh sebagai
amplifier: mereka mengulangi sinyal yang masuk dari satu sirkuit dan
mentransmisikannya kembali di sirkuit lain. Relay digunakan secara ekstensif
dalam pertukaran telepon dan komputer awal untuk melakukan operasilogis.
Gambar 2.4 Bentuk fisik Relay
1. Pengertian Relay
Relay adalah komponen elektronika berupa saklar elektronik yang
digerakkan oleh arus listrik, secara prinsip, relay merupakan dua saklar dengan
lilitan kawat pada batang besi (selenoid) didekatnya ketika selenoid dialiriarus
listrik, tuas akan tertarik karena adanya gaya medan magnet yang terjadi pada
selenoid sehingga saklar akan menutup. Pada saat arus dihentikan, gaya magnet
akan hilang, tuas akan kembali ke posisi semula dan kontak saklar akan kembali
terbuka.
2. Prinsip kerja Relay
Relay terdiri dari Coil & Contact coil adalah gulungan kawat yang
mendapat arus listrik, sedang contact adalah sejenis saklar yang pergerakannya
tergantung dari ada tidaknya arus listrik dicoil. Contact ada 2 jenis : Normally
16
Open (NO) kondisi awal sebelum diaktifkan open, dan Normally Closed (NC)
kondisi awal sebelum diaktifkan close. Secara sederhana berikut ini prinsip kerja
dari relay : ketika Coil mendapat energi listrik (energized), akan timbul gaya
elektromagnet yang akan menarik armature yang berpegas, dan contact akan
menutup. Prinsip kerja dari relay ini yaitu: pada C1 dan C2 terdapat kumparan
sebagai driver, ketika C1 dan C2 belum dilewati arus, maka terminal Com dan No
akan tersambung, dan ketika C1 dan C2 dilewati arus maka plat Com akan
berpindah sehingga terminal Com dan No akan tersambung. Untuk merangkai
relay SPDT untuk bisa digunakan di arduino yang perlu disiapkan atau komponen
yang dibutuhkan yaitu:
a) Relay SPDT5v/12v
b) Resistor 1kOhm
c) Transistor2n2222
d) Diode1n4007
Gambar 2.5 Prinsip kerja Relay
17
D. ISD 1820
ISD 1820 sering digunakan dalam rangkaian berbasis mikrokontroler. ISD
1820 ini berupa chip IC yang mampu menyimpan informasi suara dalam periode
tertentu. Lamanya durasi informasi suara yang dapat di rekam oleh sebuah chip
ISD ( Informasi Stronge Device ) ditunjukan pada 2 digit terakhir pada seri chip
ISD tersebut. Di dalam chip ISD 1820 ini terdapat bagian-bagian yang
mendukung proses perekaman dan pemanggilan informasi suara yang telah
direkam.
Spesifikasi ISD 1820 sesuai data sheet :
1. Singel +5 volt power supply
2. Durasi rekaman 14 dan 20 detik
3. Easy to use singel chip, voice record/playback solution
4. Kualitas tinggi, suara asli.
5. Manual switch or microcontroller compatible playback can be edge or level
activated
6. Directly cascadable for longer duration
7. Automatic power down (push button mode)
Didalam chip IC ISD 1820 terdapat blok rangkaian lengkap untuk
merekam suara, memanggil suara yang terekam baik secara keseluruhan kalimat
yang terekam maupun menampilkan kesekuruhan kalimat tersebut dalam bentuk
perkata. ISD 1820 juga dilengkapi dengan port 8 pin yang bisa dihubungkan
dengan port mikrokontroller dengan tujuan untuk proses pengamatan kata-kata
yang tersimpan didalamnya. Tombol REC harus diberikan logika rendah (0)
18
apabila kita ingin memasukkan serangkaian kata-kata yang ingin disimpan
kedalam IC tersebut. Untuk menampilkan semua kata yang tersimpan didalam IC
tersebut dilakukan dengan menghubungkan pin PLAYER menuju ground.
Sedangkan untuk memisahkan kalimat yang tersimpan tersebut menjadi kata
perkata. dilakukan dengan menghubungkan ke ground PLAYER, suara yang
tersimpan tersebut juga bisa langsung ditampilkan pada speker melalui SP +
dan SP.
Gambar 2.6 ISD 1820
E. Speaker
Speaker adalah transduser yang mengubah sinyal elektrik ke frekuensi
audio (suara) dengan cara menggetarkan komponennya yang berbentuk selaput.
Transduser adalah sebuah alat yang mengubah satu bentuk daya menjadi bentuk
daya lainnya untuk berbagai tujuan termasuk pengubahan ukuran atau informasi
(misalnya, sensor tekanan). Transduser bisa berupa peralatan listrik, elektronik,
elektromekanik, elektromagnetik, fotonik, atau fotovoltaik. Speaker merupakan
salah satu peralatan output komputer yang memiliki bentuk seperti kotak ataupun
bulat dengan kemasan unik yang berfungsi untuk mengeluarkan hasil pemrosesan
19
dari komputer yang berupa suara. Agar speaker dapat berfungsi diperlukan
hardware berupa sound card (pemroses audio/sound). Speaker memiliki bentuk,
fitur dan ukuran yang beraneka ragam. Saat ini speaker merupakan piranti
tambahan yang hampir tidak dapat dipisahkan dengan komputer. Dalam setiap
sistem penghasil suara, Sistem pada speaker adalah suatu komponen yang
membawa sinyak elektronik menyimpannya dalam CD, tapes, dan DVD, lalu
mengembalikannya lagi ke dalam bentuk suara aktual yang dapat kita dengar.
Speaker adalah sebuah teknologi menakjubkan yang memberikan dampak yang
sangat besar terhadap budaya.
Gambar 2.7 Speaker
20
BAB III
METODE PENELITIAN
Penelitian ini menggunakan metode penelitian eksperimen (uji coba).
Tujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah membuat suatu kontrol ruang
belajar. Penelitian eksperimen ini dilakukan pada perancangan sistem, baik pada
perancangan perangkat keras (hardware) maupun perancangan perangkat lunak
(software).
A. Alat Dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang digunakan pada perancangan sistem kontrol
berbasis Arduino via sensor PIR adalah :
Tabel 3.1 Daftar alat dan bahan.
ALAT BAHAN
1. Obeng Plus 1. Sensor PIR
2. Test Pen 2. Arduino
3. Tang Potong 3. fitting
4. Tang Runcing 4. Kabel
5. Multimeter 5. Lampu
6. Solder 6. Modul Relay 1 Chanel 5 Volt
7. Timah 7. Kabel USB
8. Laptop 8. ISD 1820
9. Speaker
21
B. Prinsip Kerja Sistem
Arduino digunakan sebagai otak dari system nyala lampu otomatis dengan
menggunakan sensor PIR. sementara Arduino dalam keadaan standby, yang
selanjutnya dapat bekerja mengalihkan relay dalam keadaan nolmally open ke
nolmally close dengan bantuan sensor PIR yang telah di program sebelumnya dan
telah di upload ke Arduino. Apabila sensor PIR mendeteksi adanya sebuah
gerakan dari manusia maka lampu akan menyala secara otomatis dan apabila tidak
ada gerakan dari manusia maka lampu akan mati.
C. Blok diagram dan fungsinya
Secara umum terdiri dari beberapa bagian yang dapat digambarkan blok
diagram berikut :
Gambar 3.1 Blok Diagram Keseluruhan
22
Secara umum, sistem terbagi menjadi beberapa bagian yaitu sensor input,
pengkonversi arus, perangkat keluaran, serta Arduino sebagai pengontrolannya.
1. Sensor PIR (PIR)
Sensor yang digunakan untuk sistem ini yakni sensor pendeteksi PIR, yang
mengirim gelombang untuk memberikan perintah ke Arduino, sensor yang di
gunakan berupa PIR
2. Perangkat Keluaran
Perangkat ini merupakan peralatan yang secara langsung dikontrol oleh
Arduino. Perangkat ini berupa lampu dan speaker.
3. Arduino
Perangkat Arduino yang digunakan adalah Arduino R3 Atmega 328, I/O 23
jalur, 32 register, 3 buah timer dengan mode perbandingan, intercorupt
internal dan external, 6 buah channel 10-bit A/D converterdan chip bekerja
pada tegangan antara 1.8 V – 5.5 V.
4. ISD 1820
ISD 1820 sering digunakan dalam rangkaian berbasis mikrokontroler. ISD
1820 ini berupa chip IC yang mampu menyimpan informasi suara.
D. Deskripsi Kerja Sistem
Perancangan sistem kontrol berbasis Arduino ini adalah suatu alat yang
berfungsi untuk menyalakan lampu secara otomatis, tampa menggunakan lagi
saklar untuk mematikan dan menyalakan lampu. Jadi ketika mendeteksi adanya
manusia maka lampu akan menyala secara otomatis dan jika tidak ada PIRan dari
manusia maka lampu akan mati secara otomatis dan juga akan mengeluarkan
23
suara ucapan “Selamat Belajar”.
E. Perangkat Keras (Hardware)
Untuk menunjang perancangan sistem kontrol otomatis ini ada beberapa
perangkat keras diantaranya:
1. Sensor PIR
2. Arduino Uno
3. Relay
4. ISD 1820
5. Speaker
F. Perangkat Lunak (Software)
Penginstalan agar antara hardware dan software saling menginisialisasi
yang membuat keseluran perangkat saling terintegrasi, cara program Arduino
dengan software Arduino IDE Berikut beberapa aturan penulisan program Aduino
IDE terutama yang sering dipakai dalam pemrograman mikrokontroler:
1) Pada program utama harus terdapat main rutin yang ditulis dengan nama
main.
2) Statemen didalam rutin, baik itu main, fungsi atau prosedur harus diawali
dengan tanda kurung kurawal buka ({) dan diakhiri dengan tanda kurung
kurawal tutup (}).
3) Setiap statemen program baik itu perintah, deklarasi variabel atau konstanta
harus diakhiri dengan tanda titik kome (;).
4) program diawali dengan tanda // atau ditulis diantara tanda /* dan */.
24
Komentar program adalah statemen yang tidak ikut dikompile atau tidak
dikerjakan oleh mikrokontroler dan tidak terikat dengan aturan sintak.
Gambar 3.2 Contoh Program Mikrokontroler Menggunakan Software Arduino
IDE
25
G. Skema Perancangan Alat
Adapun skema perancangan pada alat yang di rancang adalah sebagai
berikut:
Gambar 3.3 Mekanisme Sederhana/Manual Perancangan Sistem
Kontrol.
Dari gambar diatas kita bisa meliihat bersama ada beberapa
bahan yang digunakan, yaitu sebagai berikut :
Gambar 3.3 Mekanisme Sederhana / Manual Perancangan Sistem Kontrol
a. PLN
b. Steker
c. Lampu
d. Relay
e. Arde
f. ISD 1820
g. Speaker
h. Sensor PIR
i. Manusia
26
H. Flowchart Sistem Pengontrolan dengan instruksi lampu akan menyala jika
sensor PIR mendapatkan gerakan dari manusia sejauh 1-9 meter.
YA
TIDAK
Gambar 3.4 Flowchart sistem pengontrolan lampu dan speaker dengan jarak 1 m-9
meter.
MULAI
GERAKAN
MANUSIA SEJAUH
1-9 METER
SENSOR PIR
ISD 1820
ARDUINO
RELAY 5 VOLT
DC
BEBAN/LAMPU
MENYALA
SPEAKER/SUARA
SELESAI
27
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Dalam penelitian yang telah dilakukan maka ada beberapa hal yang
penulis akan bahas pada bagian ini yakni diantaranya:
A. Karakteristik dari Passive Infrared Receiver
Sensor PIR terdiri dari beberapa bagian yaitu :
1. Fresnel lens
Lensa Fresnel pertama kali digunakan pada tahun 1980an.
Digunakan sebagai lensa yang memfokuskan sinar pada lampu mercusuar.
Penggunaan paling luas pada lensa Fresnel adalah pada lampu depan mobil, di
mana mereka membiarkan berkas parallel secara kasar dari pemantul parabola
dibentuk untuk memenuhi persyaratan pola sorotan utama. Namun kini, lensa
Fresnel pada mobil telah ditiadakan diganti dengan lensa plain polikarbonat.
Lensa Fresnel juga berguna dalam pembuatan film, tidak hanya karena
kemampuannya untuk memfokuskan sinar terang, tetapi juga karena intensitas
cahaya yang relative konstan diseluruh lebar berkas cahaya.
2. IR Filter
IR Filter dimodul sensor PIR ini mampu menyaring panjang
gelombang sinar infrared pasif antara 8 sampai 14 mikrometer, sehingga panjang
gelombang yang dihasilkan dari tubuh manusia yang berkisar antara 9 sampai 10
mikrometer ini saja yang dapat dideteksi oleh sensor. Sehingga Sensor PIR hanya
bereaksi pada tubuh manusia saja.
28
3. Pyroelectric Sensor
Dalam 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
tantalite, yang menghasilkan arus listrik. Mengapa bisa menghasilkan arus listrik?
Karena pancaran sinar inframerah pasif ini membawa energi panas. Material
pyroelectric bereaksi menghasilkan arus listrik karena adanya energi panas yang
dibawa oleh infrared pasif tersebut. Prosesnya hampir sama seperti arus listrik
yang terbentuk ketika sinar matahari mengenai solar cell.
Gambar 4.1 Modul Sensor PIR
Gambar 4.2 Skema sensor PIR
29
4. Spesifikasi Passive Infrared Receiver
a. Pengatur waktu jeda : Digunakan untuk mengatur lama pulsa high setelah
terdeteksi terjadi gerakan dan gerakan telah berakhir.
b. Pengatur sensivitas : Pengatur tingkat sensitivitas sensor PIR.
c. Regulator 3VDVC : Penstabil tengangan menjadi 3V DC
d. Dioda Pengaman : Mengamankan sensor jika terjadi salah pengkabelan VCC
dengan GND
e. DC power : Input tegangan dengan range (3 – 12) VDC (direkekomendasikan
menggunakan input 5VDC).
f. Output digital : Output digital sensor
g. Ground : Hubungkan dengan ground (GND)
h. BISS0001 : IC Sensor PIR
i. Pengatur jumper : Untuk mengatur output dari pin digital.
B. Pengujian Sistem Secara Keseluruhan
Pengujian sistem keseluruhan menggunakan lampu 1 buah dan speaker,
kemudian lampu memiliki daya 5 watt sebagai indikator bahwa sistem secara
keseluruhan berfungsi sesuai dengan instruksi software yang diprogram ke
arduino dengan sensor suara PIR sebagai inputnya.
1. Tujuan
Pengujian ini bertujuan untuk mengontrol lampu dan speaker yang ada
dalam ruang belajar, yang dimana lampu akan menyala dan speaker akan
mengeluarkan suara ketika ada gerakan yang dilakukan oleh manusia. Dalam
pengujian ini saya menggunakan sensor PIR sebagai pendeteksi adanya gerakan
30
oleh manusia, dengan adanya alat ini memberikan kemudahan untuk menyalakan
atau mematikan lampu kapan pun sipengguna inginkan dan juga untuk
mendengarkan suara (Selamat Belajar).
2. Alat dan bahan yang Digunakan
a) Arduino
b) Sensor PIR
c) ISD 1820
d) Relay 5 vdc
e) Adaptor 12 volt
f) speaker
g) Lampu 1 buah/ Pitting
h) Perangkat Lunak (Arduino IDE)
i) PC / Laptop
j) Kabel USB Board Arduino/ kabel Jumper
k) Fiber
Gambar 4. 3 Skema perancangan sistem pengontrolan secara keseluruhan.
31
Tabel 4.1 Input dan autput pada alat yang digunakan.
NO Alat Input Output
1 Arduino
2 Sensor PIR
3 Relay 5 vdc
4 Adaptor
5 Speaker
6 Lampu 1
7 ISD 1820
3. Prosedur Perakitan serta Pengujian sistem keseluruhan
Setelah menguji dan memastikan beberapa perangkat agar dapat berfungsi
pada proses perakitan alatnya adapun sebagai berikut:
a) Pasang 1 buah fitting pada Fiber yang disediakan
b) Kabel NYA warna merah (+) dan hitam (-) pada konektor kefitting
c) Kabel dari sumber ke commond pin relay
d) Kabel NYA warna hitam (-) dari fitting lampu ke terminal NO (Normally
Open)
e) Kabel jumper dari vcc input relay ke pin 9 I/O arduino
f) Kabel jumper dari ground input relay ke pin ground arduino.
g) Pin A0 arduino ke output sensor PIR
h) Pin 5 volt dari arduino ke ke pin vcc sensor PIR Hubungkan pin ground dari
arduino pin ground sensor PIR Pasang port usb arduino ke laptop untuk
memasukkan instruksi program.
32
i) Pin 2 vcc ke ISD 1820 vcc, hubungkan ground arduino ke groud ISD 1820.
j) Adaptor untuk memberikan suplay tegangan ke arduino.
4. Mekanisme Pengujian Keseluruhan Sistem Pengontrolan
Apabila sensor PIR dan ISD1820 mendapatkan masukan berupa gerakan
yang dilakuan oleh manusia (kode gerak) maka PIR dan ISD 1820 berkerja
berdasarkan jauh dari 1 m-8 m dari gerak yang dilakukan oleh manusia dan
ditangkap oleh Pyroelectric, dan untuk mengatur sensitivitas PIR bisa dirubah
dimodul sensor PIR yang tersedia, pada modul keluaran ini terhubung ke A0 pada
arduino sebagai input, input tersebut akan diolah oleh chip atmega 328 yang
programnya sudah diupload sebelumnya. atau tegangan keluaran 5 volt yang
selanjutnya tegangan keluaran dari pin 9 dihubungkan ke vcc input relay 5 volt dc
dan port ground (-) dari arduino ke pin input ground relay yang mana prinsip kerja
dari relay yakni ketika c1 (ground) dan c2 (vcc) yang diketahui terdapat kumparan
sebagai driver ketika c1 (ground) dan c2 (vcc) belum dilewati tegangan, maka
terminal com dan NC (Normally cl ose) akan tersambung dan NO (Normally
Open) tidak tersambung sebaliknya jika c1 (ground) dan c2 (vcc) d ilewati
tegangan, maka terminal com dan NO (Normally open) akan tersambung dan NC
(Normally Close) tidak tersambung, yang mana pin com keluaran relay diberi
sumber tegangan 220 volt dan pin output relay NO (Normally Open) dihubungkan
ke lampu untuk kemudian dinyalakan/dikontrol berdasarkan input berupa gerak
yang dilakuan oleh manusia (gerak) dengan jarak 1m-9m dari sensor PIR.
33
Gambar 4.4 Gambar Rangkaian Keseluruhan Sistem Pengontrolan.
Tabel 4. 2 Percobaan 01 sistem kontrol dengan jangkauan 1 cm- 200 cm
dengan ketinggian sensor PIR 10 cm.
No Kondisi Awal Lampu Jarak (cm)
Kondisi Akhir Lampu
Padam Menyala
1 Padam 1
2 Padam 50
3 Padam 100
4 Padam 150
5 Padam >200
34
Tabel 4. 3 Percobaan 02 sistem kontrol dengan jarak 2 m- 4 m dengan
ketinggian sensor PIR 50 cm.
No Kondisi Awal Lampu Jarak (cm)
Kondisi Akhir Lampu
Padam Menyala
1 Padam 2
2 Padam 2,5
3 Padam 3
4 Padam 3,5
5 Padam >4
Tabel 4. 4 Percobaan 03 sistem kontrol dengan jarak 4 m- 6 m dengan
ketinggian sensor PIR 89 cm
No Kondisi Awal Lampu Jarak (cm)
Kondisi Akhir Lampu
Padam Menyala
1 Padam 4
2 Padam 4,5
3 Padam 5
4 Padam 5,5
5 Padam >6
35
Tabel 4. 5 Percobaan 04 sistem kontrol dengan jarak 6 m- 8 m dengan
ketinggian sensor PIR 1,5 m.
No Kondisi Awal Lampu Jarak (cm)Kondisi Akhir Lampu
Padam Menyala
1 Padam 6
2 Padam 6,5
3 Padam 7
4 Padam 7,5
5 Padam 8
6 Padam >9
Tabel 4. 6 Percobaan 05 sistem kontrol dengan jangkauan 1 m-9 m dan
ketinggian sensor PIR 1,5 m.
No Kondisi Awal Lampu Jarak (cm)Kondisi Akhir Lampu
Padam Menyala
1 Padam 0,5
2 Padam 1
3 Padam 2
4 Padam 3
5 Padam 4
6 Padam 5
7 Padam 6
8 Padam 7
9 Padam 8
10 Padam >9
36
Sensor PIR akan bekerja ketika ada gerakan yang dilakukan oleh manusia,
yang dimana letak ketinggian sensor sangat berpengaruh dengan jarak jangkauan
dari sensor PIR. Seperti pada tabel percobaan 01-05.
1. Pada tabel percobaan 01 dengan ketinggian 10 cm jarak yang dijangkau
150 cm.
2. Pada tabel percobaan 02 dengan ketinggian 50 cm jarak yang bisa dijangkau
3,5 m
3. Pada tabel percobaan 03 dengan ketinggian 89 cm jarak yang bisa dijangkau
5,5 m
4. Pada tabel percobaan 04 dengan ketinggian 1,5 m jarak yang bisa dijangkau 8
m
5. Pada tabel percobaan 05 dengan ketinggian 1,5 m jarak yang dijangkau
05 m - 8
37
BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian tugas akhir ini, maka dapat diambil
kesimpulan sebagai berikut:
a) Sistem akan berfungsi ketika sensor PIR mendapat input gerak manusia, dan
kemudian ISD 1820 juga akan berfungsi. kemudian diakumulasikan pada
arduino dengan sesuai program yang diupload untuk dijadikan keluaran 5 volt
untuk menyalakan/memadamkan lampu dan menghasilkan suara “SELAMAT
BELAJAR”.
b) Untuk menyalakan lampu dengan jarak jangkauan 1 m-9 m, ada beberapa hal
yang mempengaruhi seperti, pengaturan tingkat sensitifitas sensor PIR.
c) Penempatan ketinggian sensor PIR sangat berpengaruh dengan jarak jangkauan
untuk mendeteksi adanya gerakan dari manusia.
B. Saran
Dari hasil tugas akhir ini masih banyak kekurangan dan mungkin untuk
dilakukan pengembangan lebih lanjut, Diantaranya yaitu:
a) Instruksi gerak manusia dengan sensor PIR untuk pengontrolan lampu dan
speaker.
b) Tegangan keluaran dari arduino bisa distabilkan untuk melayani 1 relay 5 volt
DC sekaligus untuk menyalakan 1 beban lampu.
c) Spesifikasi untuk sensor PIR terkait sensitivitas dalam ruang belajar.
38
DAFTAR PUSTAKA
Eddi, Cucu, dan Dedi. 2013. Sistem penerangan rumah otomatis dengan sensor
PIR berbasis mikrokontroler. Universitas Tanjungpura
Santoso, Hari. 2015. Panduan praktis Arduino untuk pemula.
www.elangsakti.com: Malang
Santoso, Hari. 2017. Monster Arduino Panduan praktis Arduino untuk pemula.
Edisi ke-2. www.elangsakti.com: Malang
www.immersa-lab.com/pengertian-sensor-passive-infra-red-dan-cara-
kerjanya.htm
Giri Wahyu Pambudi . 2018. raingkaian-perekam-suara-sederhana-isd1820
www.cronyos.com
]Sinduadi. 2019. Mengenal-arduino-software-ide
www.sinauarduino.com. Daerah Istimewa Yogyakarta
39
LAMPIRAN
A. Alat Dan Bahan Penelitian
Gambar 5.1 Kondisi alat yang belum di rangkaian
40
B. Dokumentasi
Gambar 5.2 Proses pengeboran papan PCB
41
Gambar 5.3 Proses Perangkaian
42
Gambar 5.4 Alat yang Sudah Jadi
