Belajar Mikrokontroler

MODUL PENGONTROL TIRAI DENGAN BLUETOOTH DAN VARIASI RGB MUSIK BERBASIS ARDUINO UNO

MODUL PENGONTROL TIRAI DENGAN BLUETOOTH DAN VARIASI RGB MUSIK BERBASIS ARDUINO UNO

Burhan Lutfi1, Fino Rizki Budiawan2 , Siska Medhina Sanusi3, Siska Yuliana4, Samuel BETA5 Prodi Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektronika Politeknik Negeri Semarang Jl. Prof. H. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang, 50275

Email: 1 burhanudinlutfi14@gmail.com, 2 efreebudi@gmail.com, 3 siskamedhina@gmail.com, 4 siskayuliana233@gmail.com, 5 sambetak2@gmail.com

Intisari – Model Pengontrol tirai dan lampu dasar panggung ini merupakan model kontrol menggunakan Bluetooth. Model Pengontrol tirai ini dapat memudahkan dalam kontrol panggung dengan melakukan perintah via suara tirai akan membuka dan menutup sesuai perintah, modul tersebut juga dilengkapi led rgb yang akan menyala mengikuti irama lagu. Pembuatan alat ini menggunakan komponen-komponen yang telah dibagi dalam tiga bagian utama, yaitu masukan, proses dan luaran. Komponen masukannya yaitu: Bluetooth HC05, Jack Audio, Kemudian pada bagian proses atau pengolahan data yang digunakan Mikrokontroler ARDUINO UNO R3 dan komponen luaran yaitu LED RGB, driver motor, motor stepper, speaker.

Kata Kunci: Arduino UNO, Bluetooth, LED RGB, Modul Pengontrol Tirai

Abstract  - Controller Model is a control model that uses Bluetooth. This gb controller model can facilitate the process of controlling with this command. Can be a rpm module that will light up the rhythm of the song. Making this tool using components that have been divided into three main parts, namely input, process and output. The input components are: Bluetooth HC05, Audio Jack, Then on the process or data processing used ARDUINO UNO R3 Microcontroller and output components of RGB LED, motor drive, stepper motor, speakers.

Keywords: Arduino UNO, Bluetooth, LED RGB, Modul Pengontrol Tirai

1. PENDAHULUAN  

1.1 Latar Belakang

Seiring berkembangnya ilmu dan teknologi, mempermudahkan manusia dalam melakukan suatu pekerjaan, modul pengontrol tirai dan lampu dasar panggung ini merupakan model kontrol menggunakan Bluetooth. Model Pengontrol tirai ini dapat memudahkan manusia dalam membuka tirai dan mengatur pencahayaan pada panggung. Dengan perintah via suara tirai dan pencahayaan akan bekerja sesuai perintah, selain itu lampu RGB divariasi akan menyala mengikuti irama musik yang diputar.

1.2       Rumusan Masalah
Dari uraian latar belakang masalah diatas, akan ditentukan beberapa rumusan masalah sebagai berikut 1.        Bagaimana cara mengontrol alat dengan menggunakan bluetooth ?
2.        Bagaimana lampu RGB dapat menyala mengikuti irama musik?
3.        Bagaimana cara tirai dan lampu RGB dapat bekerja sesuai perintah ?    

1.3        Tujuan
      Dari perumusan masalah di atas, dapat disimpulkan bahwa tujuan pembuatan alat ini adalah sebagai berikut :
1.      Memudahkan manusia dalam mengontrol tirai dan pencahayaan pangung.
2.      Efektifitas pekerjaan karena dengan cara manual menguras tenaga dan waktu.

1.4         Metodologi
Target proyek ini menjalankan program yang dapat diimplementasikan langsung terhadap alat.
Langkah- langkah pembuatan Proyek Arduino dapat didefinisikan sebagai berikut :
1.      Studi pustaka alat dan bahan
2.      Perancangan perangkat lunak dan program
3.      Implementasi program
4.      Pengujian perangkat lunak dan perangkat keras
5.      Analisa
6.      Laporan

2.             TINJAUAN PUSTAKA '

Penjelasan dan uraian teori penunjang yang digunakan dalam membuat alat ini diperlukan 

untuk mempermudah pemahaman tentang cara kerja rangkaian maupun dasar-dasar perencanaan 

pembuatan alat. 

2.1         Bluetooth HC05

Bluetooth Module HC-05 merupakan module komunikasi nirkabel pada frekuensi 2.4GHz dengan pilihan koneksi bisa sebagai slave, ataupun sebagai master. Interface yang digunakan adalah serial RXD, TXD, VCC dan GND.

Tegangan input antara 3.6 ~ 6V, jangan menghubungkan dengan sumber daya lebih dari 7V. Arus saat unpaired sekitar 30mA, dan saat paired (terhubung) sebesar 10mA. 4 pin interface 3.3V dapat langsung dihubungkan ke berbagai macam mikrokontroler (khusus Arduino, 8051, 8535, AVR, PIC, ARM, MSP430, etc.). Jarak efektif jangkauan sebesar 10 meter, meskipun dapat mencapai lebih dari 10 meter, namun kualitas koneksi makin berkurang.

Bluetooth protocal:  Bluetooth Specification v2.0+EDR

Ø Frequency:  2.4GHz ISM band

Ø Modulation:  GFSK(Gaussian Frequency Shift Keying)

Ø Emission power:  4dBm, Class 2

Ø Sensitivity:  -84dBm at 0.1% BER

Ø Speed: Asynchronous:  2.1Mbps(Max) / 160 kbps, Synchronous: 1Mbps/1Mbps

Ø Security:  Authentication and encryption

Ø Profiles:  Bluetooth serial port

Ø Power supply: +3.3VDC 50mA

Ø Working temperature: -20 ~ +75 Centigrade

Ø Dimension: 3.57cm x 1.52cm

2.2         Arduino
Arduino adalah papan mikrokontroler berdasarkan ATmega328 (datasheet). Arduino ini berisi semua 
yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler, untuk mengaktifkan cukup menghubungkannya
ke komputer dengan kabel USB dengan adaptor AC-DC atau baterai. Uno berbeda dari semua board
mikrokontroler diawal-awal yang tidak menggunakan chip khusus driver FTDI USB-to-serial.

Spesifikasi Arduino UnoR3

Microcontroller	ATmega328
Operating Voltage	5V
Input Voltage (recommended)	7-12V
Input Voltage (limits)	6-20V
Digital I/O Pins	14 (of which 6 provide PWM output)
Analog Input Pins	6
DC Current per I/O Pin	40 mA
DC Current for 3.3V Pin	50 mA
Flash Memory	32 KB (ATmega328) of which 0.5 KB used by bootloader
SRAM	2 KB (ATmega328)
EEPROM	1 KB (ATmega328)
Clock Speed	16 MHz
Length	68.6 mm
Width	53.4 mm
Weight	25 g

”Software Arduino dapat diinstal di berbagai sistem operasi seperti: LINUX, Mac OS, Windows. Software IDE Arduino terdiri dari 3(tiga) bagian:

1.    Editor Program, untuk menulis program dalam bahasa processing. Listing program pada Arduino disebut sketch.

2.    Compiler, modul yang berfungsi mengubah bahasa prosesing (kode program) kedalam kode biner karena kode biner adalah satu satunya bahasa program yang dipahami oleh mikrokontroler.

3.    Uploader, modul yang berfungsi memasukan kode biner kedalam memori mikrokontroler.

Uno memiliki resistor menarik garis 8U2 HWB ke tanah, sehingga lebih mudah untuk dimasukkan 
ke dalam mode DFU . memiliki fitur baru sebagai berikut :

1.    Pin out: tambah SDA dan pin SCL yang dekat dengan pin AREF dan dua pin baru lainnya ditempatkan dekat dengan pin RESET, yang IOREF yang memungkinkan perisai untuk beradaptasi dengan tegangan yang disediakan dari papan. Di masa depan, perisai akan kompatibel dengan kedua papan yang menggunakan AVR, yang beroperasi dengan 5V dan dengan Arduino Karena yang beroperasi dengan 3.3V. Yang kedua adalah pin tidak terhubung, yang dicadangkan untuk tujuan masa depan.

2.    Sirkuit RESET kuat.

3.    16U2 atmega menggantikan 8U2.

2.3         Speaker

Pengeras suara (loud speaker atau speaker) adalah transduser yang mengubah sinyal elektrik ke frekuensi audio (suara) dengan cara menggetarkan komponennya yang berbentuk membran untuk menggetarkan udara sehingga terjadilah gelombang suara sampai di kendang telinga kita dan dapat kita dengar sebagai suara.
Dalam setiap sistem penghasil suara (loud speaker), pengeras suara merupakan juga menentukan kualitas suara di samping juga peralatan pengolah suara sebelumnya yang masih berbentuk listrik dalam rangkaian penguat amplifier.
Sistem pada pengeras suara adalah suatu komponen yang mengubah kode sinyal elektronik terakhir menjadi gerakan mekanik. 

Pada gambar diatas, dapat kita lihat bahwa pada dasarnya Speaker terdiri dari beberapa komponen utama yaitu Cone, Suspension, Magnet Permanen, Voice Coil dan juga Kerangka Speaker.

Dalam rangka menterjemahkan sinyal listrik menjadi suara yang dapat didengar, Speaker memiliki komponen Elektromagnetik yang terdiri dari Kumparan yang disebut dengan Voice Coil untuk membangkitkan medan magnet dan berinteraksi dengan Magnet Permanen sehingga menggerakan Cone Speaker maju dan mundur. Voice Coil adalah bagian yang bergerak sedangkan Magnet Permanen adalah bagian Speaker yang tetap pada posisinya. Sinyal listrik yang melewati Voice Coil akan menyebabkan arah medan magnet berubah secara cepat sehingga terjadi gerakan “tarik” dan “tolak” dengan Magnet Permanen. Dengan demikian, terjadilah getaran yang maju dan mundur pada Cone Speaker.

Cone adalah komponen utama Speaker yang bergerak. Pada prinsipnya, semakin besarnya Cone semakin besar pula permukaan yang dapat menggerakan udara sehingga suara yang dihasilkan Speaker juga akan semakin besar.

Suspension yang terdapat dalam Speaker berfungsi untuk menarik Cone ke posisi semulanya setelah bergerak maju dan mundur. Suspension juga berfungsi sebagai pemegang Cone dan Voice Coil. Kekakuan (rigidity), komposisi dan desain Suspension sangat mempengaruhi kualitas suara Speaker itu sendiri.

2.4         LED RGB (Red-Green–Blue)

LED RGB merupakan LED yang mampu menghasilkan warna-warna dari hasil kombinasi warna Red (merah), Green (hijau), dan Blue ( biru). Yang mana warna keluaran warna dari led ini dapat kita atur dengan memberikan nilai input pada masing-masing kaki led untuk warna R-G-B

LED ini memiliki 4 pin yang terdiri 3 pin untuk mengontrol warna R-G-B dan 1 pin sebagai common cathode, sehingga katoda dari masing-masing kaki R-G-B dibuat menjadi satu pada kaki ini.

2.5         MOTOR STEPPER

Motor stepper adalah perangkat elektromekanis yang bekerja dengan mengubah pulsa elektronis menjadi gerakan mekanis diskrit. Motor stepper bergerak berdasarkan urutan pulsa yang diberikan kepada motor. Karena itu, untuk menggerakkan motor stepper diperlukan pengendali motor stepper yang membangkitkan pulsa-pulsa periodik.

3.             METODE PEMBUATAN ALAT

3.1         Pembuatan alat
Dalam pembuatan alat ini dapat dilakukan dengan beberapa tahap, yaitu:
1.    Membuat perencanaan bagan alat
2.    Membuat skema pengawatan
3.    Menyusun rangkaian sesuai skema pengawatan
4.    Membuat program untuk arduino menggunakan software Arduino uno
5.    Pembuatan kerangka alat
6.    Pemasangan rangkaian pada kerangka alat

3.2 Perancangan Alat
Komponen yang digunakan meliputi :

1.      Bluetooth HC05             5. Power Supply

2.      Driver Motor Stepper     6. Jack Audio

3.      Motor Steper                  7. Kabel Jumper

4.      LED RGB                      8. Arduino UNO

3.3 Gambar Diagram Blok

3.4 Flow Chart 

     Alur kerja program akan  menjelaskan aliran kerja perangkat software dalam mengendalikan kerja hardware, sehingga dapat dikatakan bahwa perangkat software memberikan  peranan yang besar pada sistem. Alur kerja alat atau flowchart merupakan bahan acuan bagi penulis didalam proses pembuatan kode-kode program.

3.5 Diagram Pengawatan Dalam

3.6 Diagram Pengawatan Luar

3.6 Gambar Simulasi Proteus

3.7 Cara Kerja Sistem
Perancangan proses alur kerja sistem diharapkan mampu menjadikan sistem pengontrolan tirai dan lampu dasar panggung menggunakan suara yang dibuat dapat berjalan dengan baik. Alur kerja sistem yang dibuat sebagai garis besarnya saja untuk mempermudah dalam penulisan kode program dan pembuatan  flowchart  sistem nantinya. Sistem akan bekerja jika ARDUINO UNO R3 telah mendapatkan  supply  tegangan sebesar 5 volt. 

Berikut penjelasan cara kerja sistem :

u Saat bluetooth menginisialisasi suara “BUKA“ maka tirai terbuka penuh.

u Saat bluetooth menginisialisasi suara “TUTUP“ maka tirai tertutup penuh.

u Model pengontrolan tirai dan lampu dasar panggung pada model ini merupakan bagian sistem yang memanfaatkan penggunaan motor stepper sebagai penggerak.

u LED RGB akan hidup mengikuti suara pada mp3 lagu dengan warna random

4. DAFTAR PUSTAKA

[1] http://belajar-mikrokontroler-2016.blogspot.co.id/search?q=tirai

[2] https://www.nyebarilmu.com/cara-mengakses-led-rgb-dengan-arduino/

[3] https://blogsetyaaji.blogspot.co.id/2016/08/membuat-apilikasikontrolbluetooth.html

  PENULIS

Nama Penulis Burhanudin Lutfi. Penulis dilahirkan di Semarang, 14 September 1997. Penulis telah menempuh pendidikan formal SDN Pedurungan Kidul 02, SMPN 3 Mranggen, SMAN 4 Semarang. Pada tahun 2015 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.15.1.06. Apabila ada kritik dan saran yang membangun serta pertanyaan mengenai penelitian ini bisa menghubungi via email : burhanudin14@gmail.com.

Nama Penulis Fino Rizki Budiawan. Penulis dilahirkan di Kudus, 6 Desember 1995. Penulis telah menempuh pendidikan formal SDN 1 BAE Kudus, SMPN 1 Kudus, SMKN 7 Semarang. Pada tahun 2015 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.15.1.07. Apabila ada kritik dan saran yang membangun serta pertanyaan mengenai penelitian ini bisa menghubungi via email : efreebudi@gmail.com.

Nama Penulis Siska Medhina Sanusi. Penulis dilahirkan di Semarang, 11 Mei 1997. Penulis telah menempuh pendidikan formal SD Islam Sultan Agung 2 Semarang, SMPN 36 Semarang, SMKN 8 Semarang. Pada tahun 2015 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru Diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru Diploma (D3) Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.15.1.20. Apabila ada kritik dan saran yang membangun serta pertanyaan mengenai penelitian ini bisa menghubungi via email : siskamedhina@gmail.com.

Nama Penulis Siska Yuliana. Penulis dilahirkan di Semarang, 1 Juli 1997. Penulis telah menempuh pendidikan formal , SDN Tugurejo 01 Semarang, SMPN 18  Semarang, SMKN 8 Semarang. Pada tahun 2015 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.15.1.21. Apabila ada kritik dan saran yang membangun serta pertanyaan mengenai penelitian ini bisa menghubungi via email : siskayuliana233@gmail.com

Ayo Belajar : 

1. Download PPT Klik Disini
2. Download Diagram Blok Klik Disini
3. Download Gambar Pengawatan Dalam Klik Disini
4. Download Gambar Pengawatan Luar Klik Disini
5. Download Gambar Rangkaian Klik Disini
6. Download Flow Chart Klik Disini
7. Download Program Klik Disini
8. Download Laporan Klik Disini
9. Download Aplikasi Klik Disini
10. Video Klik Disini