I.     Pendahuluan

II.     Tinjauan Pustaka

_A.     Arduino Uno

Setiap 14 pin digital pada Arduino Uno dapat digunakan sebagai input dan output, menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan digitalRead(). Fungsi-fungsi tersebut beroperasi di tegangan 5 Volt. Setiap pin dapat memberikan atau menerima suatu arus maksimum 40 mA dan mempunyai sebuah resistor pull-up (terputus secara default) 20-50 KΩ. Selain itu, beberapa pin mempunyai fungsi-fungsi spesial:
· Serial: 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan memancarkan (TX) serial data TTL (Transistor-Transistor Logic). Kedua pin ini dihubungkan ke pin-pin yang sesuai dari chip Serial Atmega8U2 USB-ke-TTL.
· External Interrupts: 2 dan 3. Pin-pin ini dapat dikonfigurasikan untuk dipicu sebuah interrupt (gangguan) pada sebuah nilai rendah, suatu kenaikan atau penurunan yang besar, atau suatu perubahan nilai. Lihat fungsi attachInterrupt() untuk lebih jelasnya.
· PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Memberikan 8-bit PWM output dengan fungsianalogWrite().
· SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin-pin ini menghubungkan komunikasi SPI menggunakan SPI library.
· LED: 13. Ada sebuah LED yang terpasang, terhubung ke pin digital 13. Ketika pin bernilai HIGH LED menyala, ketika pin bernilai LOW LED mati.
Arduino UNO mempunyai 6 input analog, diberi label A0 sampai A5, setiapnya memberikan 10 bit resolusi (contohnya 1024 nilai yang berbeda). Secara default, 6 input analog tersebut mengukur dari ground sampai tegangan 5 Volt, dengan itu mungkin untuk mengganti batas atas dari rangenya dengan menggunakan pin AREF dan fungsi analogReference(). Di sisi lain, beberapa pin mempunyai fungsi spesial:
· TWI: pin A4 atau SDA dan pin A5 atau SCL. Mensupport komunikasi TWI dengan menggunakan Wire library.
· AREF. Referensi tegangan untuk input analog digunakan dengan analogReference().
Reset. Membawa saluran ini LOW untuk mereset mikrokontroler. Secara khusus digunakan untuk menambahkan sebuah tombol reset untuk melindungi yang memblok sesuatu pada board.

B.     Keypad Matriks 4x4

Keypad matriks adalah tombol-tombol yang disusun secara matriks (baris x kolom) sehingga dapat mengurangi penggunaan pin input mikrokontroller. Keypad matriks 4x4 ini menggunakan 8 pin untuk menampilkan 16 karakter. Hal tersebut dimungkinkan karena rangkaian tombol disusun secara horizontal dan vertikal, yang membentuk baris dan kolom.
Bagian keypad ini digunakan sebagai input yang kemudian akan diproses oleh Arduino Uno, sehingga hasilnya kemudian akan ditampilkan pada LCD. Keypad yang digunakan adalah Keypad Matriks 4x4 yang dimanfaatkan untuk memasukan kode password ke mikrokontroler.

C.     LCD 16x2

LCD (Liquid Crystal Display) adalah suatu jenis media tampil yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. LCD merupakan lapisan dari campuran organik antara lapisan kaca bening dengan elektroda transparan indium oksida dalam bentuk tampilan seven-segment dan lapisan elektroda pada kaca belakang. Ketika elektroda diaktifkan dengan medan listrik (tegangan), molekul organik yang panjang dan silindris menyesuaikan diri dengan elektroda dari segmen. Lapisan sandwich memiliki polarizer cahaya vertikal depan dan polarizer cahaya horisontal belakang yang diikuti dengan lapisan reflektor. Cahaya yang dipantulkan tidak dapat melewati molekul-molekul yang telah menyesuaikan diri dan segmen yang diaktifkan terlihat menjadi gelap dan membentuk karakter data yang ingin ditampilkan.
Pada aplikasi ini, LCD yang digunakan memiliki jumlah karakter 16x2. LCD ini berfungsi sebagai penampil yang akan digunakan untuk menampilkan karakter password yang diproses oleh mikrokontroller Arduino Uno.

D.     Kipas AC 220 Volt

Motor arus bolak-balik (motor AC) adalah suatu mesin yang berfungsi mengubah tenaga listrik arus bolak-balik (listrik AC) menjadi tenaga gerak atau tenaga mekanik berupa putaran dari pada rotor. Motor listrik arus bolak-balik dapat dibedakan atas beberapa jenis. Pada motor AC, arus dilewatkan melaui kumparan, dan akan menghasilkan torsi pada kumparan, dimana motor hanya dapat bekerja pada frekuensi gelombang sinus.
Gambar 4. Kipas AC 220 Volt
Dalam motor AC umumnya medan magnet yang dihasilkan oleh elektromagnet didukung oleh tegangan AC sama dengan kumparan motor. Kumparan yang menghasilkan medan magnet disebut sebagai "stator", sedangkan kumparan dan inti padat yang berputar disebut "dinamo". Dalam motor AC medan magnet sinusoidal bervariasi, seperti arus dalam kumparan bervariasi.

E.     Lampu Bohlam

Lampu bohlam atau dikenal dengan lampu pijar adalah sumber cahaya buatan yang dihasilkan melalui penyaluran arus listrik melalui filamen yang kemudian memanas dan menghasilkan cahaya. Kaca yang menyelubungi filamen panas tersebut menghalangi udara untuk berhubungan dengannya sehingga filament tidak akan langsung rusak akibat teroksidasi.

F.     Modul Relay

Relay adalah suatu peranti yang menggunakan elektromagnet untuk mengoperasikan seperangkat kontak sakelar.  Relay yang digunakan memiliki 2 Channel Relay yaitu modul 2 buah relay dalam 1 board, modul relay SPDT (Single Pole Double Throw) yang memiliki ketahanan yang baik terhadap arus dan tegangan yang besar. Dengan arus sink 15 mA bisa langsung dari pin mikrokontroler, dengan Rangkaian proteksi (isolasi, arus kickback) sebagai pengaman , LED indikator untuk menandakan channel yang aktif, Interface standard TTL logic langsung dikendalikan mikrokontroler (Arduino , 8051, AVR, PIC, DSP, ARM, ARM, MSP430, TTL logic).

G.     Buzzer

H.     Sensor DHT-11

DHT11 adalah sensor digital yang dapat mengukur suhu dan kelembaban udara di sekitarnya. Sensor memiliki tingkat stabilitas yang sangat baik serta fitur kalibrasi yang sangat akurat. Koefisien kalibrasi disimpan dalam OTP program memory, sehingga ketika internal sensor mendeteksi sesuatu, maka module ini menyertakan koefisien tersebut dalam kalkulasinya.
DHT11 termasuk sensor yang memiliki kualitas terbaik, dinilai dari respon, pembacaan data yang cepat, dan kemampuan anti-interference. Ukurannya yang kecil, dan dengan transmisi sinyal hingga 20 meter, membuat produk ini cocok digunakan untuk banyak aplikasi-aplikasi pengukuran suhu dan kelembaban.

III.     PERANCANGAN ALAT

A.     Perangkat Keras dan Rangkaian Elektronika

B.     Blok Diagram Hubungan Komponen Utama

C.     Perangkat Keras

Perancangan perangkat keras ini Mikrokontroller Arduino Uno mendapatkan supply tegangan 5 Volt DC, Keypad Matriks mendapatkan supply tegangan 5 Volt DC, Buzzer mendapatkan supply 5 Volt DC, sedangkan Kipas dan Lampu Bohlam mendapatkan supply tegangan 220 Volt AC. Karena Kipas dan Lampu Bohlam dikontrol oleh tegangan DC, maka digunakan Rangkaian Optotriac sebagai driver untuk mengontrol Kipas dan Lampu Bohlam.

D.     Perangkat Lunak

IV.     Pengujian Alat

Pengujian alat ini bertujuan untuk mengetahui apakah modul lampu ini dapat bekerja atau tidak. Pada perancangan alat “Sistem Pengaman Ruangan Menggunakan Password’’ ini pada kondisi awal LCD akan menampilkan tulisan “Proyek Arduino 2017” pada baris 1 dan pada baris 2 terdapat nama kelompok yaitu “Diki-Nungki-Vian”, kedua tulisan tersebut berjalan bergeser kekiri dan kekanan.
Sesaat kemudian muncul tulisan “Enter Password” pada baris 1 sebagai tanda bahwa diperlukan adanya password yang harus dimasukkan. Kemudian perlu menekan keypad sebagai masukkan password, password pada perangkat ini dibuat sebanyak 6 digit dengan karakter “123456”.
Setelah password dimasukkan harus menekan tombol (#) sebagai tombol enter. Apabila password yang dimasukkan benar, maka LCD akan menampilkan tulisan “Password is Good”dan lampu akan menyala.
Sedangkan apabila password yang dimasukkan salah, maka lampu dan kipas akan sesuai dengan kondisi terakhir (tidak bisa disetting) serta LCD akan menampilkan tulisan “Password is Bad”. Untuk kembali ke posisi awal, maka perlu menekan tombol (#) yang difungsikan sebagai reset untuk kembali mengulang memasukkan password.

V.     Kesimpulan

Setelah melakukan percobaan, pengambilan data, dan penganalisaan terhadap data yang telah didapat pada penelitian ini, maka didapatkan kesimpulan yaitu sebagai berikut:

1. Program sistem pengaman ruangan menggunakan password ini sangat berguna apabila digunakan pada sebuah ruangan yang membutuhkan tingkat keamanan yang tinggi.

2. Penggunaan alat listrik dalam ruangan akan terkontrol, apabila tidak ada orang maka tidak ada peralatan yang menyala. Sehingga lebih efektif dan efisien dalam penghematan energi.

3. Apabila password yang dimasukkan kedalam sistem benar, maka akan memberikan supply listrik ke peralatan yang ada di dalam ruangan sehingga peralatan listrik yang diinginkan dapat menyala.

4. Apabila password yang dimasukkan kedalam sistem salah, maka lampu dan kipas akan sesuai dengan kondisi terakhir (tidak bisa disetting)

5. Untuk mereset apabila terjadi kesalah dalam memasukkan password, maka perlu menekan tombol (#) yang difungsikan sebagai tombol reset dalam sistem pengaman ruangan ini.

REFERENSI

[1] http://www.arduino.cc/en/Main/arduinoBoardUno diakses pada tanggal 07 Januari 2016.

[2] http://id.wikipedia.org/wiki/TRIAC diakses pada tanggal 07 Januari 2016.

[3][http://dlnmh9ip6v2uc.cloudfront.net/datasheets/Components/General/SparkfunCOM-08653-Datasheet. diakses pada tanggal 08 Januari 2016.

[4] http://talinglinggo.blogspot.com/2012/04/icmoc3020.html diakses pada tanggal 08 Januari 2016.

[5]http://belajar-mikrokontroler-2016.blogspot.co.id/2016/12/pengendali-kipas-angin-berdasarkan-suhu.html

[6]http://belajarmikrokontroler2015.blogspot.co.id/2016/02/kontrol-kipas-dcberbasis-mikrokontroler.html

Video kerja alat:

link download :

programpdf

program arduino

skematik

pengawatan luar

pengawatan dalam

diagram blok

proteus

Nama penulis Diki Priyo Utomo. Penulis dilahirkan di Kota Semarang, 22 Mei 1996. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD N Sendangmulyo 02 Semarang, SMP N 33 Semarang, dan SMK N 1 Semarang. Tahun 2014 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMK. Pada tahun 2015 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3 Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.15.3.05. Apabila ada kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi penulis melalui email dikipriyo22@gmail.com

Nama penulis Nungki Yulitasari.  Penulis dilahirkan di Kendal, 31 Juli 1997. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Mardi Rahayu Ungaran, SMP Negeri 1 Ungaran, dan SMA Negeri 4 Semarang. Tahun 2015 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada Tahun 2015 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru D3 dan diterima menjadi mahasiwa dikampus Politeknik Negeri Semarang (POLINES) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.15.3.14. Apabila ada kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi penulis melalui email yulitasarinungki@yahoo.co.id

Nama penulis Vian Roza Kurniawan. Penulis dilahirkan di Kudus, 4 Juli 1996. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Muhammadiyah I Kudus, SMP N 1 Kaliwungu Kudus, dan SMK N 7 Semarang. Tahun 2015 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMK. Pada tahun 2015 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.15.3.20. Apabila ada kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi penulis melalui email kurniawan.vianroza@gmail.com