Android Lamp

Mengontrol Lampu Dengan Android
Berbasis Microcontroller ATMEGA 8
– Android Lamp
Rian Dwi Nanda
ryan.lakilaki@gmail.com
http://ryandwinanda.wordpress.com

Lisensi Dokumen:
Copyright © 2003-2007 IlmuKomputer.Com
Seluruh dokumen di IlmuKomputer.Com dapat digunakan, dimodifikasi dan
disebarkan secara bebas untuk tujuan bukan komersial (nonprofit), dengan syarat
tidak menghapus atau merubah atribut penulis dan pernyataan copyright yang
disertakan dalam setiap dokumen. Tidak diperbolehkan melakukan penulisan ulang,
kecuali mendapatkan ijin terlebih dahulu dari IlmuKomputer.Com.

Pendahuluan
Dengan berkembangnya zaman globalisasi yang sangat cepat, kemudahan yang dahulu tidak ada
tapi sekarang kita dapat menikmatinya dengan mudah. Seperti halnya dengan adanya gadget,
dan smartphone. Gadget dan smartphone pada masa sekarang sudah sangat penting bagi
kehidupan sehari-hari untuk aktifitas manusia. Salah satu sistem operasi pada gadget dan
smarthphone adalah Android. Android merupakan sebuah sistem operasi yang berbasis Linux
untuk telepon seluler seperti telepon pintar dan komputer tablet. Android menyediakan platform
terbuka bagi para pengembang untuk menciptakan aplikasi mereka sendiri untuk digunakan oleh
bermacam peranti bergerak. Dengan adanya smartphone maka aktifitas manusia dapat terbantu.
Seperti halnya mengontrol lampu dengan android pada artikel ini.
Perancangan simulasi Android Lamp ini dirancang secara miniatur. Dalam hal pemrogramannya,
digunakan bahasa Arduino yang berbasis bahasa C, dengan menggunakan aplikasi Arduino
sendiri. Dari hasil pembahasan dan pengujian “simulasi Android Lamp”. Program yang
dirancang sebelum dimasukkan ke mikrokontroler terlebih dahulu dilakukan uji simulasi dan
telah sesuai dengan apa yang diperlukan. Berdasarkan uji coba yang telah dilakukan bahwa, alat
ini bekerja sesuai dengan instruksi atau program yang telah di program.
Cara menggunakan alat ini adalah dengan Bluetooth sebagai sara penghubung antara Android
dengan lampunya. Dengan mengaktifkan Bluetooth pada Smartphone Android dan memberikan
daya pada alatnya maka setelah terhubung, alat dapat dipergunakan.
Beginilah hasil dari simulasi tersebut.

Komunitas eLearning IlmuKomputer.Com

1

Penjelasan Tentang Komponen

1
3

2
5


4
6

8
7
2

Keterangan Bentuk Fisik Alat :
USB
to
(FT2320

TTL

Mikrokontroler
Atmega8 SMD

OPTOTRIA
C MOC41

Power
Supply mini
Swiching

BTA13
AC SUMBER
AC YANG
DI
KONTROL

PENJELASAN KOMPONEN MENURUT NOMOR YANG DI CANTUM :

1.

Bluetooth Modul HC-05

Modul bluetooth seri HC memiliki
banyak jenis atau varian, yang secara
garis besar terbagi menjadi dua yaitu jenis
‘industrial series’ yaitu HC-03 dan HC-04
serta ‘civil series’ yaitu HC-05 dan
HC-06.
Modul Bluetooth serial, yang selanjutnya
disebut dengan modul BT saja digunakan
untuk mengirimkan data serial TTL via
bluetooth. Modul BT ini terdiri dari dua
jenis yaitu Master dan Slave. Seri modul


3

BT HC bisa dikenali dari nomor serinya, jika nomer serinya genap maka modul BT
tersebut sudah diset oleh pabrik, bekerja sebagai slave atau master dan tidak dapat diubah
mode kerjanya, contoh adalah HC-06-S. Modul BT ini akan bekerja sebagai BT Slave
dan tidak bisa diubah menjadi Master, demikian juga sebaliknya misalnya HC-04M.
Default mode kerja untuk modul BT HC dengan seri genap adalah sebagai Slave.

2. Modul FT232RL (Modul USB to TTL)
adalah modul konversi signal USB ke signal TTL/UART (USB-to-TTL Converter) yang
andal dan praktis untuk digunakan pada rangkaian elektronika berbasis mikrokontroler,
dengan demikian perangkat elektronika buatan Anda bisa berkomunikasi dengan
perangkat lain lewat komunikasi standar USB.
modul mikrokokntroler dari sebuah PC melalui port USB dengan menggunakan modul
FT232 sebagai konverter USB ke serial RS232. Modul FT232 berfungsi untuk merubah
data USB yang berasal dari port USB menjadi data serial dengan level tegangan TTL.
Sehingga dengan menggunakan modul FT232 ini komunikasi data serial (UART) melalui
port USB dapat dilakukan. Semua proses handshaking , enumerasi dan lain-lain yang
diperlukan agar dapat menggunakan port USB telah ditangani oleh modul FT232
tersebut, sehingga memudahkan pengguna untuk menggunakannya. Pin output
kompatibel langsung dengan modul DST-52, dengan standar data serial RS232 dengan
level tegangan TTL, sedangkan pada input telah tersedia pin input untuk port USB. Untuk
instalasi software pendukung pada PC, telah tersedia software driver agar modul FT232
tersebut dapat digunakan sebagai “Virtual” port COM. Sehingga pada proses develop
software untuk PC juga relatif mudah. Seting port COM “virtual” yang digunakan dapat
dirubah-rubah sesuai dengan kebutuhan.
Mengenal USB ( Universal Serial Bus )
USB ialah port yang sangat diandalkan saat ini dengan bentuknya yang kecil dan
kecepatan datanya yang tinggi. Anda dapat menghubungkan hingga 127 produk usb
dalam 1 komputer. USB versi 1.1 mendukung 2 kecepatan yaitu mode kecepatan penuh
12Mbits/s dan kecepatan rendah 1.5 Mbits/s. USB 2.0 mempunyai kecepatan 480Mbits/s
yang dikenal sebagai mode kecepatan tinggi.
Saat ini transfer data menggunakan port USB sudah semakin marak, port USB menjadi
pilihan utama karena ukuran yang ringkas dan kecepatan transfer data yang cukup besar.
Sebagai perbandingan, Bus PCI saat ini mendukung transfer data hingga 132 MB/s,
dimana AGP (pada 66MHz) mendukung hingga 533 MB/s. AGP dapat melakukan ini
karena kemampuannya untuk mentransfer data pada ujung naik dan turun detak 66MHz.
Ada dua macam konektor USB : konektor A untuk hubungan ke host dan konektor B
untuk hubungan ke peranti USB . Secara fisik dapat dibedakan dengan mudah untuk
menghindari kesalahan pemasanga


4

Konektor jenis A

konektor jenis B
gambar 1. Konektor USB
Untuk menghubungkan lebih luas seperti menghubungkan ke piranti berukuran kecil
layaknya seperti handphone, PDA, dan sebagainya. Dibuat untuk konektor mini-A dan
mini-AB.
Fungsi USB
Suatu piranti USB dapat dikatakan sebagai sebuah alat transceiver( pengirim sekaligus
penerima ) Baik host maupun USB itu sendiri. Sebuah istilah baru di perkenalkan, yakni
USB function yang maksudnya adalah peralatan USB yang memilki kemampuan khusus.
Seperti printer, scanner, modem, dan lain-lainnya.
Karakteristik Elektris USB
Rentang tegangan kerja sinyal USB adalah 0.3 Volt hingga 3.6 Volt pada beban 1.5 kW.
Logika tinggi di dapat jika tegangan sudah melebihi 2.8 Volt terhadap ground pada beban
1.5 kW. Pada piranti USB yang berkecepatan rendah dan penuh, diferensial 1 dikirim
dengan menarik D+ hingga lebih besar dari 2.8 Volt dengan sebuah resistor 1.5 kW
terhubung ke ground dan sekaligus menarik D- hingga dibawah 0.3 Volt dengan sebuah
resistor 1.5 kW terhubung ke 3.6 Volt. Hal yang sama diferensial 0 adalah D- lebih besar
dari 2.8 Volt dan D+ lebih rendah dari 0.3 Volt dengan resistor pull-up dan pull-down
yang sama. Di bagian penerima diferensial 1 di definisikan sebagai D+ lebih besar 200
mV dari D-, dan diferensial 0 berarti D+ lebih kecil dari 200mV dibanding D-. pada USB
berkecepatan tinggi 480 Mbit/s digunakan sumber arus tetap 17,78 mA untuk mengurangi
noise.
Data dikirim secara serial, maka piranti USB harus mampu menangani gelombang
kontinyu. Gelombang ini di hubungkan langsung ke pin data USB dari sebuah sumber
tegangan dengan impedansi output 39W. Sumber tegangan rangkaian terbuka untuk
keperluan ini ada pada kemungkinan terburuk dari adanya overshoot dan undershoot.
Pada koneksi USB dengan kecepatan 12 MHz digunakan kabel twisted-pair yang
terlindung dengan impedansi 90W kurang lebih 15% dan delay maksimumnya


5

26ns.Sedang impedansi pada drivernya harus antara 28W hingga 44W. Jika di ukur, arus
yang masuk dan keluar piranti USB V1.1 tidak boleh melebihi 10,71 VOH mA. Tegangan
logika yang di masukan ke D+ dan D- tidak boleh melebihi 0.3 VOH untuk logika rendah
dan juga harus turun sebesar 0.7 VOH untuk logika tinggi.
Karena ada piranti USB yang berkomunikasi pada kecepatan rendah 1.5 MHz, maka
kombinasi kabel dan piranti USB harus mengandung kapasitas tunggal dengan nilai
200pF hingga 450pF di pin D+ dan D-. Perambatan delay pada kabel kecepatan rendah
harus kurang dari 18 ns. Data sinyal yang naik turun diukur dari 10% hingga 90% dari
sinyal,dengan toleransi 10%. Waktu untuk ini dari 4ns hingga 20ns, tergantung kecepatan
USB yang digunakan.
Sudah saatnya anda membangun aplikasi menggunakan port USB. Jika anda ingin
membangun sistem elektronika berbasis port USB, dapat menggunakan chip FTDI atau
modul FTDI, antara lain :

FT2232C , IC USB UART/FIF

3. Mikrokontroler Atmega 8 Versi SMD komponen
ATmega8 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit berarsitektur AVR RISC yang memiliki
8K Bytes In-System Programmable Flash. Mikrokontroler dengan konsumsi daya rendah
ini mampu mengeksekusi instruksi dengan kecepatan maksimum 16 MIPS pada
frekuensi 16MHz. Berikut adalah fitur selengkapnya dari AVR ATmega8.
+ High-Performance, Low-Power AVR 8-bit RISC Microcontroller
+ Advanced RISC Architecture
 130 Powerful Instructions – Most Single-clock Execution
 32 x 8 General Purpose Working Registers
 Fully Static Operation
 Up to 16 MIPS Throughput at 16MHz
 On-chip 2-cycle Multiplier
+ High-Endurance Non-Volatile Memory segments
 8K Bytes In-System Self-programmable Flash Program Memory
 512 Bytes EEPROM
 1K Bytes of Internal SRAM


6








Write/Erase Cycles: 10,000 Flash / 100,000 EEPROM
Data Retention: 20 years at 85`C / 100 years at 25`C
Opitonal Boot Code Section with Independent Lock Bits
In-System Programming by On-chip Boot Program
True Read-While-Write Operation
Programming Lock for Software Security
+ Peripheral features
 Two 8-bit Timers/Counters with Separate Prescaler, one Compare Mode
 One 16-bit Timer/Counter with Separate Prescaler, Compare Mode, and Capture
Mode
 Real Time Counter with Separate Oscillator
 Three PWM Channels
 6-channel ADC with 10-bit Accuracy
 Byte-oriented Two-wire Serial Interface
 Programmable Serial USART
 Master/Slave SPI Serial Interface
 Programmable Watchdog Timer with Separate On-Chip Oscillator
 On-Chip Analog Comparator
+ Special Microcontroller features
 Power-On Reset and Programmable Brown-out Detection
 Internal Calibrated RC Oscillator
 External and Internal Interrupt Sources
 Five Sleep Modes: Idle, ADC Noise Reduction, Power-save, Power-down, and
Standby
+ I/O and Packages
 23 Programmable I/O Lines
 28-lead PDIP, 32-lead TQFP, and 32-pad QFN/MLF
+ Operating Voltages
 2.7 – 5.5V (ATmega8L)
 4.5 – 5.5V (ATmega8)
+ Speed Grades
 0 – 8MHz (ATmega8L)
 0 – 16MHz (ATmega8)
+ Power Consumption at 4MHz, 3V, 25`C
 Active: 3.6 mA
 Idle Mode: 1.0 mA
 Power-Down Mode: 0.5 uA
Pin Layout


7

4. Optotriac MOC 3041 dengan BTA13 Sebagai saklar AC 200-400 V
Prinsip kerja rangkaian ini adalah memanfaatkan masukan dengan arus yang kecil untuk
menghidupkan LED di dalam kemasan IC tersebut yang akan menyulut triac yang
berfungsi sebagai saklar elektronik yang dapat melewatkan arus bolak balik, keluaran
optotriac inilah yang akan berhubungan langsung dengan sumber tegangan AC pada
beban yang akan dikendalikan. Gambar rangkaian terpadu MOC3041 terlihat pada
Gambar 1.

Optotriac tipe MOC 3041 ini dilengkapi dengan rangkaian detektor pelintas nol (Zero
Crossing Detector) yang mampu membuat optotriac ini mulai akan konduksi pada saat
siklus tegangan masukannya pada nol. Hal ini akan mencegah terjadinya lonjakan arus
yang besar secara tiba-tiba pada beban yang dikendalikan. Keuntungan dengan
menggunakan IC ini adalah lebih terjaminnya keamanan rangkaian pengendali dari

8

hubungan langsung terhadap tegangan jala-jala PLN. Hal ini dikarenakan terpisahnya
aliran arus antara beban pengendali dengan penggunaan optotriac. Optotriac MOC3041
bekerja pada level tegangan ac antara 200-400 Vac dengan tegangan masukan pada LED
2,3 VDC sedangkan arus kerjanya 200 mA.

5. Cara Kerja Power Switching
Kata "Switch" mempunyai arti yang banyak bisa juga artinya beralih, tetapi untuk dunia
elektronik kata switch tersebut lebih diartikan ke "saklar", nah prinsip saklar,
"switching" sama dengan Pensaklaran, inilah yang digunakan pada power supply
switching, pada power supply switching juga terdapat travo tapi bentuknya tidaklah
seperti travo linear, kumparan pada travo switching tidak banyak inti kumparan yang
digunakan menggunakan ferit (inti besi).

Analogi prinsip kerja switching dari gambar rangkaian diatas akan kita ketahui
bagaimana lampu yang menjadi beban dari gambar diatas menyala dan mati, sudah
tentu lampu akan menyala saat switch atau saklar ditekan maka arus dc akan mengalir
disaat saklar tertutup, dan lampu akan mati kembali saat saklar terbuka atau
dilepas.artinya pemakaian arus tidak secara terus menerus disaat ditekan saja, bisa kita
asumsikan sebagai tips untuk menghemat pemakain listrik saat diperlukan saja ada
pemakaaian arus, cara kerja untuk menekan saklar diatas tidak dengan cara manual
melainkan menggunakan rangkaian yang dapat menggerakkan saklar sangat cepat (Khz),
seolah olah lampu akan mati-hidup/ berkedip karena cepatnya switch tadi bekerja
lampu seakan tidak mati sama sekali (hidup).
Nah prinsip inilah yang kemudian digunakan untuk membuat power supply switching,
dengan keadaan arus yang tidak mengalir secara terus menerus atau mempunyai jeda
waktu mati (mili detik) akan mengurangi panas meskipun sangat singkat sekali, jadi
penggunaan kabel dan komponen-komponen lain bisa mempergunakan ukuran yang
lebih kecil. Prinsip dasarnya begitu tapi untuk keperluan perangkat elektronik yang
komplek tidak seperti contoh lampu diatas rangkaian dibuat seolah oleh harus tetap
hidup tidak boleh mati walaupun waktunya singkat, oleh karena itu ditambahkanlah
beberapa komponen yang dapat membantu guna memperbaikinya.


9

Penggunaan induktor dan penambahan capasitor pada rangkaian diatas untuk
memperbaiki tegangan yang keluar ke beban tidak drastis habis/ hilang dari beban saat
switch dilepas atau terputus, atau sebagai penyanggah saat arus mati, karena proses
kerja saklar bekerja dengan sangat cepat dibutuhkanlah komponen yang benar-benar
bisa bekerja pada tegangan tinggi umumnya menggunakan MOSFET (G,D,S) yang
berbentuk menyerupai transistor (B,C,E), agar rangkaian dapat bekerja secara terus
menerus dan feedback darri induktor tidak berbalik ke Mosfet biasanya ada
penambahan dioda untuk meredam arus bolak-balik(AC) yang ditimbulkan karena arus
dc yang terputus-putus lewat pada induktor bisa menghasilkan arus AC sebagai
penyempurnaan rangkaiannya dipasanglah dioda.

Jadi guna dioda diatas untuk menghilangkan arus ac yang dihasilkan oleh induktor
akbiat putus nyambungnya arus dc tersebut, sedangkan untuk menggerakkan transistor
mosfet tadi harus ada rangkaian lagi, mosfet hanya sebagai saklar saja, dari gambar
awal saklar membutuhkan tenaga dari luar agar kontak yang terdapat didalam saklar
bisa terhubung dan arus bisa lewat (Transistor FET pengganti Saklar), pada terapannya
transistor atau mosfet juga membutuhkan penggerak dari luar juga tapi berupa tegangan.

6. Pin header Untuk daya 5 Volt
7. Pin konektor sumber AC
8. Pin Konektor lampu ( AC yang akan di Kontrol)
Biografi Penulis
Rian Dwi Nanda. Masih kuliah di Universitas Sumatera
Utara Jurusan Teknik Informatika. Sekarang masih
menjalani kuliah semester VII.


10

Android Lamp

Recomendados

Recomendados

Mais conteúdo relacionado

Mais procurados

Mais procurados (13)

Destaque

Destaque (10)

Semelhante a Android Lamp

Semelhante a Android Lamp (20)

Último

Último (20)

Android Lamp