ISSN: 1693-6 930                                                   21                           Tim e r Digital Pengen dali O n /Off………..(Balza Achm ad)  TIMER  DIGITAL PENGENDALI  ON/OF F   PERALATAN  RUMAH TANGGA MENGGUNAKAN  MIKROKONTROLER UNTUK KEAMANAN RUMAH      Balz a Achm ad 1) , Mushlihudin 2) , Joko Tri Wi y a tno 3)   1) Juru sa n Te k n ik Fisi ka F a k u lt as Te kni k  Univ er sit a s G a jah Mad a ,   Email : balza ch @fisi k a.ug m.ac.ad 1 ) ,  2.3) Program S t udi Tekni k  El ektro  Unive r si tas Ahmad  Dahlan   Kampus III UAD Jl. Prof. Dr. Soepom o  Janturan Yogy akarta 55164  Telp. (02 74)  3794 18, Fax. (027 4) 3 815 2 3   Email : mdin@ele ktroua d.net 2)       A b st r a k  Banya k   oran g m e m punya i  aktifitas kerja yang  begi tu pad at da n serin g  m e laku ka n   rutinitas kerj a di lu ar te m pat tinggal nya.  Rum a h  ka dang  diti nggal ka n be bera pa  hari   dalam  kea daa n kosong  sehi ngg a  tak ja ran g  m engal am i ka sus p e n c u r ian.  Oleh  ka ren a  itu dipe rlu k a n   suatu al at be rupa tim e r di gital peng end ali on/o ff berbasi s  m i kro k ontrole r Atm e l AT89S52 u n tuk  m engendali k an be berapa  peral atan ru m ah tangga  sep e rti lam p u  pene ran gan  rum ah dan  ra dio  se cara  otom atis, sehin g g a  rum ah ya ng di tin ggal kan seol ah-ol ah  a da ya n g   m enem pati.  Peran c a nga n  tim e r digital  peng endali  o n /off peral ata n  rum ah ta ng ga  yang  dib u a t m e liputi d u a   bagia n  yaitu  peran gkat kera s dan p e r ang kat lun a k . Peran g kat kera s m e lip uti pengg una an   m i krokontrol e r Atm e l AT89 S52 seb agai  pusat ke n dali .  Dari pem bu atan tim e r digital penge nd ali  on/off  diperol eh kesalah a n  atau selisi h   wa ktu ant a r a  tim e r yang tel ah dib uat de n gan  stop watch   pada  han dph one  seb e sar 7,27 d e tik  setiap 24 j a m ,  sehi ngg a da pat diketahui  aka n  terdap at  seli sih     + 3, 4 m enit dala m  waktu 1  b u lan (30  hari ). Dalam  aplikasinya  seli sih  wa kt u t e r s e but  tidak begitu  berpe nga ru h pada saat  alat ini beroperasi, teta pi lebih bai k jika dilakukan  peng atura n  wa ktu setia p  m i nggunya  agar pe ng operasi an tim e r digital peng endali  on/off  peral atan list r ik rum ah tang ga ini dap at beke r ja secara  optim al.    Kata kunci  : m i krokontrol e r, relai m e kan i s, 7 segm ent , push button,  sakl ar toggl e .       1. PEN DA HU LU AN  Banyak o r an g mempunya i  aktifitas ke rja maupu n kesib u kan yan g  begitu pad at dan  seri ng b e ra d a  di luar  ru mah da ripa d a  berada di  rumah n ya. Hal itu dila kuka n demi  suatu   ke wajib an yang harus dij a l ankan  untu k   mencukupi kebutuh an hid up, baik u n tu k se ndiri m a u pun  kelu arg anya.  Padatnya  a k tifitas te rse but seri n g  m e mbuat  se se oran g m e ra sa kha w atir  saat  mening gal ka n rumah n ya dalam kead a an ko son g  tanpa ad anya  seorang pe nghu ni maup un  penja ga. Ta k sedi kit yang  pern ah me n galami  ka su s pen curi an di  ruma hnya  saat ditinggal kan   dalam kead a an ko so ng ta npa ad a yang  menjaga.    Den gan  ala s an ini,  san g a t dibutuh ka n suat u al at elekt r oni k y ang d apat m e mbantu   manu sia u n t u k  se ked a r  menge co h p a ra  penja r a h  ruma h terse but. Alat ini se ked a r  se b agai  kam u f l ase   a gar  rum ah  yang diting g a lka n  dal am  kea daa n koso ng  seol a h -ola h ad a  yang   menem pati a t au mendia m i, yaitu dengan ca ra me n y alaka n  lamp u pene ran g a n  ruma h se cara  otomatis, da n juga pa da  saat terte n tu  akan me nya l aka n  radi o a t aupun al at elektro n ik  rum a h   tangga yan g  lain, kemu dia n  se suai  wa ktu yang kita ingin k an al at terse but a k a n  mati kemb ali.  Wala upu n ca ra ini hanya  seb agai up aya pen ceg aha n, akan teta pi diharap ka n alat ini cukup   efektif dan m e mbe r ikan pe rasaan ten a n g  bagi me re ka yang se ring  menjalan ka n  aktifitas di lu ar  tempat tingga lnya.      2. PER AN CANGAN   A L A T   Perag n g k at kera s yang dig una kan terdiri  dari PC, (pe r son a l Com p u t er), modul  u p load er   dari teknik fisi ka UGM (JTF S-52),  pu sh b u tton  seba gai  pengatu r  tampilan, sa kla r   toggle  (on/off),   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                 ISSN: 1693-6 930             TELKOM NIKA   Vol. 3, No. 1, April 2005  :  21 - 26     22 AT 8 9 S 5 2 S eve n  S e g m en t Po w e r Su pp l y Re l a i Re l a i AC  2 2 0 V La m p u Ra d i o Pu s h Bu t t o n Sa k l a r T ogg l e displ a y 7  se g m ent , dan rel a i mekani s. Diag ram bl ok ran c an gan  p e ran g kat ke ras  timer  digit a l  peng endali  on/off  peralata n  ruma h tang ga ditunju k ka n pada G a mb ar 1.                                         Gamba r  1. Di agra m  Blok  Ti me r   Digital Penge ndali  On/Off     PC digu na ka n untuk m e n u lis p r og ram  dalam b aha sa C, meng -compile b aha sa C ke   dalam fo rmat  hex namu n  d enga n a k hira n *.ihx, kemu dian me ng ko nversi file  hex  ini ke  dalam  file   biner  (* bin ) . Sedang ka n untuk  me ran c an g skem a  ra ngkaian  timer  digital  p enge ndali  on /off  peral atan ru mah tangg a d i guna ka n OrCad 9.   Masu ka n pa da alat ini  di guna ka n tom bol j eni s p u sh button d a n  sa klar toggl e untu k   mengatu r  tia p -tiap tam p ila n pad a kel u a r an 7  se gme n t, setiap to mbol mem p u n yai fung si yang  berb eda b e d a , sepe rti ditunjukka n pad a  Gamba r  2.                                                   Gamba r  2. Hubun gan To mbol dan Sa klar den gan Mi kro k o n trol er    Display u n tu k tam p ilan  p ada  timer  di gital  pe nge n dali  on/off  be r u pa   J a m da n  Men i t   digun akan pe nampil  7 seg m ent  seperti  pada G a mba r  3.  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA  ISSN:  1693-6 930                              Tim e r Digital Pengen dali O n /Off………..(Balza Achm ad)    23 g2 c1 b1 f2 a1 b2 c2 d2 e2 f1 g1 a2 e1 +5V Dot1 +5V Dot2 VCC 733 733 733 733 733 733 733 733 +5V +5V AT89S52 P3.1 (TXD) 11 P3.2 (INT0) 12 P3.3 (INT1) 13 P3.4 (T0) 14 P3.5 (T1) 15 P3.6 (WR) 16 P3.7 (RD) 17 XTAL2 18 XTAL1 19 P2.0   (A8) 21 P2.1   (A9) 22 P2.2 (A10) 23 P2.3 (A11) 24 P2.4 (A12) 25 P2.5 (A13) 26 P2.6 (A14) 27 P2.7 (A15) 28 PSEN 29 ALE/PROG 30 EA/VPP 31 P0.7 (AD7) 32 P0.6 (AD6) 33 P0.5 (AD5) 34 P0.4 (AD4) 35 P0.3 (AD3) 36 P0.2 (AD2) 37 P0.1 (AD1) 38 P0.0 (AD0) 39 VCC 40 P1.0 (T2) 1 P1.1 (T2 EX) 2 P1.2 3 P1.3 4 P1.4 5 P1.5 (MOSI) 6 P1.6 (MISO) 7 P1.7 (SCK) 8 RST 9 P3.0 (RXD) 10 GND 20 Dot2 g1 a2 g1 f1   Relay 2   Relay 1 e2 f2 Dot2 d1 g2 f1 e1 c2 d2 b2 c1 g2 a1 b1 b1 e1 Dot1 +5V e2 c2 d1 d2 b2 c1 Dot1 a1 a2 +5V f2 733 a1 733 d1 c1 b1 733 e1 a2 g1 f1 c2 b2 e2 d2 733 f2 Dot2 Dot1 g2 +5V +5V Saat Mati Lampu Menit Jam Saat Hidup Radio Saat Hidup Lampu Saat Mati Radio VCC VCC VCC VCC VCC VCC VCC VCC VCC VCC VCC VCC 1K x 8 1K x 8 330 x 8 d1 g2 c1 c2 b1 f2 e2 a1 b2 a2 d2 e1 f1 g1 +5V Dot2 +5V Dot1 b1 a1 e1 d1 c1 g1 f1 b2 a2 c2 f2 e2 d2 Dot2 Dot1 g2 +5V +5V d1                                     Gamba r  3. Kone ksi O u tpu t  Mikro k ont rol e r den gan  7 segm ent      3.  HASIL D A N  PEMBA HAS AN   3.1. Perhitun gan Siklus  Timer   Sebagai  ken dali yang  me nggu na kan fa silitas  timer  p ada mi kro k on troler Atmel A T 89S52   maka  dip e rl uka n  pe ngul anga n data  untu k  me n dapat kan  timer   o v er flow  (lim pah an  bit).  Dikare na kan  pada   pem bu atan  timer  di gital pe ngen d a li  on/off  ini   mengg una ka n kristal  12   MHz  seb agai  pem bang kit  clo c k  ma ka  wa ktu  yang di perl u kan  setiap  1  si klu s  m e sin  a dalah  12  / (1 2 x   10 -6 ) =  1 mikrodeti k . De ng an men ggu n a ka n mod e  1  ( tim e r/count er  16 -bit) d a n  regi ster m u la - mula d a lam  kea daa n kosong m a ka  timer  akan  o v erflow  saat  mencapai  m a ksimum  seb e sa r  FFFFh ata u  65.535 d. Apa b ila re giste r   mula-m ula dii s i den gan  dat a pada  TH1 = 3C da n TL1 = AF   maka  wa ktu yang dip e rlu k a n  untuk  ov er flo w  ad alah :                 T   = (65. 535 -3 CAFh) x 1 mikrodetik    = (65. 535 -15. 535) x 1 mikrodetik    = 50.00 0 (C3 50h) mi krodet ik = 1/20 d e tik    Jadi  untu k  m enda patkan t unda an  wa kt u sebe sa r 1  d e tik, pe wa ktu an h a ru s  diul ang  atau  ove r flow   seb anyak 1.0 00. 000 / 50.000  mikrodeti k   = 20 kali.    Tetapi dala m  pene rapa nnya pemb e r ian data T H 1 = 3 C  dan  TL1=AF ku rang tep a t  mengh asil ka n wa ktu 1 d e tik saat terja d i  pengul ang an  seb anyak  20  kali, hal ini di seb a b k an p a da  sub r ut in  i n terupt   timer  1 m e merl ukan be bera pa wa ktu   dalam   me nyelesaikan ruti n  inte rup   unt uk  mengh asil ka n data deti k , menit, dan j a m. Oleh  ka rena itu,  set e lah dila ku ka n bebe ra pa  kali  percob aan d an dilakukan  pengu ran g a n  untuk pe m beria n data  TH1 da n TL 1 dapat diketahui  untuk mem p erole h  p eng h i tungan  yang  cu ku p  a k u r at ma ka  dat a yang  dib e rikan  pa da  T H 1   adala h  3 C   d an T L1 a dal ah  C3  atau  15.555 d. Se hingg a di peroleh  peri oda  65.53 5-1 5 .5 55  =  49.980 d. Jad i  untuk me m perol eh tun d aan wakt u sebe sar 1  de tik,  maka pe wa ktuan  h a rus  diulan g seb a n yak 1.00 0.0 00  d (1detik) / 49.980  d   20,008 kali.    3.2. Perband i ngan Wa ktu  Alat Dengan   Stopwa t ch   Unju k k e rja  d a ri  timer  digital peng end ali   on/off  perala t an ruma h tangga tela h di uji dan  dico ba selam a  ku ran g  lebi h 24 jam, da ri perco b aan t e rsebut ju ga  telah diam bil data men gen ai  k e tepatan  timer . Data tersebut dip e rol e h dari  pe rba n d inga n anta r a  timer  pada  alat pen gen dali  on/off  den ga n  st o p w a t c h  setia p  1 0   menit  selam a  kura ng l e b i h satu jam.  Da ri  peng u k uran   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                 ISSN: 1693-6 930             TELKOM NIKA   Vol. 3, No. 1, April 2005  :  21 - 26     24 % 100 _ _ _ _ x acuan Pewaktu penelitian Pewaktu acuan Pewaktu kesalahan Faktor n xi x 5 ) 38 , 0 42 , 0 40 , 0 41 , 0 40 , 0 ( x terse but dapa t  diketa hui se lisih antara  p e rhitun gan  al at yang  diteliti den gan   s t opw a t ch  sehi ng ga   dapat dihitu n g  koreksi fakt or ke sal aha n n ya mengg un aka n  persa m aan :          Berikut conto h  peng hitung an fakto r  ke salaha n untu k  wa ktu 10 me nit :  Diketahui :     Alat yang diteliti              = 10 menit = 600 deti k   Pewa ktu acu an ( Stopwatch )  = 0:10:0 0 ,40 = 60 0,40  detik      Pewa ktu acu an ( Stopwatch ) = 0:1 0 :00, 40 = 60 0,40  detik           Faktor kesal aha nnya  = % 100 40 , 600 600 40 , 600 x                 = % 100 40 , 600 40 , 0 x                 = 0,0667 %  Setelah  seli si h pe rhitun ga n da n fa ktor  ke sala han  di ketah u i m a ka  dap at dihitu ng  rata- ratanya ( x ) de ngan p e rsam aan :          Misalnya  rata -rata  seli sih p e rhitun gan p a da menit ke 1 0 .                       deng an  x i  = data selisi h  pen ghitung an da n pre s enta s e  faktor  ke sala han       n  = jumlah pe ngujia n.    Tabel 1. Selisih dan Fa ktor  Kesala han  ra ta-rata  selam a  1 jam  No   Alat yang diteliti  Selisih   Fakto r  ke sal a han   (menit)  (detik)  rata-rata (deti k )  rata-rata (% )  1 10   600   0,4020   0,0670   2 20     1.200   0,4880   0,0406   3 30     1.800   0,4900   0,0270   4 40     2.400   0,5400   0,0225   5 50     3.000   0,6100   0,0082   6 60     3.600   0,6540   0,0182   5 01 , 2 402 , 0 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA  ISSN:  1693-6 930                              Tim e r Digital Pengen dali O n /Off………..(Balza Achm ad)    25 H u bun ga n a n ta r a  w a k t u  a l a t  ya n g  d i te l i t i t e r h ad ap  s e l i s i h  w akt u   r a t a - r a t a y  =   8E -0 5x  +   0. 3 631 0 0. 1 0. 2 0. 3 0. 4 0. 5 0. 6 0. 7 0 100 0 200 0 3 000 4 000 W a kt u   al at  y a n g  d i te li ti  ( d et ik ) Selisih waktu rata- rata   (detik) Se r i e s 1 Li n ear Dari T abel 1,  diperol eh grafik hub ung a n  ant ara  wa ktu alat yang diteliti (detik) denga n   seli sih waktu  rata-rata (deti k )  s epe rti ditu njukka n pad a  Gamba r  4.                                  Gamba r  4. Grafik hub ung a n  wa kt u alat yang diteliti terhada p   seli sih w a kt u  rat a - r at a     Hub ung an a n tara  wa ktu alat yang dit e liti ter had ap  selisi h  wakt u rata-rata di nyataka n   deng an pe rsa m aan matem a tika seba gai  berikut :         deng an   x wa kt u alat yang di teliti (detik)                        selisih  wa ktu alat yang di teliti terhadap   stopwatch      Berda s a r kan  persam aan tersebut dip e roleh se li sih waktu  selama 24  jam  (86 4 0 0   detik)  adala h  :                 detik setiap  hari                     Sehingg a d a l a m waktu  1  b u lan d eng an  asum si  (1  bul an  = 30  ha ri),  maka d apat  dihitung  besar kesala hannya yaitu  :                                                           deti k  s e tiap bulan                                                                     menit s e tiap bulan    Dari perhitun gan  terse but daspat  disi m pulk an ba hwa terda pat se lisih waktu  7,27 detik  setiap hari n ya  dan +  3,4  menit setia p   bulan nya. Da lam apli k a s in ya seli sih wa ktu terseb ut tidak  begitu be rp e ngaruh, tetap i  lebih bai k ji ka dila ku ka n peng atura n  wa ktu  setia p  minggu nya  a g a r   peng ope ra sia n   timer  digita l peng endali  on/off  peral atan listri k   rum ah tang ga ini  dapat b e kerj a  se cara optim al.      4. KESIMPULAN  Dari  pe nelitia n yang  telah   dilaksa n a k an  pad a  timer  d i gital pe nge n dali  on / off  ala t  ruma h  tangga b e rba s is mi kro k ont role r Atmel AT89S52, tela h dilakukan  peng ujian al a t, pengambil an  data, dan pe mbaha sa n, maka d apat dip e role h beb erapa kesim pul an yaitu :  3631 , 0 05 8 x E y y 27 , 7 3631 , 0 ) 000 . 592 . 2 ( 00008 , 0 x 72 , 207 4 , 3 3631 , 0 10 8 5 x atau 3631 , 0 ) 86400 ( 00008 , 0 x y 3631 , 0 ) 30 86400 ( 00008 , 0 x x y Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                 ISSN: 1693-6 930             TELKOM NIKA   Vol. 3, No. 1, April 2005  :  21 - 26     26 1.  Telah dap at dibuat se bua h  timer  digit a l pe ngen dal i  on / off  pe ral a tan ruma h  tangga  terprogram  berb a si s mi kro k o n trol er Atmel AT89S52  m o d e  singl e chip  yang   memanfaatkan fasilitas  timer  da ri mikro k ontrole r terse but.  2. Keluaran  7 segm ent  pada  alat yang di b uat dap at me nampil k an  Ja m, Menit, Ja m Hidu p  Lampu, Jam  Mati Lampu,  Jam Hi dup  Radio, dan  Ja m Mati Radio .     3.  Dap a t diketa hui ke sal aha n dari  timer  yang dib uat ad alah sebe sa r 7,27 detik  set i ap 24  jam. Dalam aplikasinya diperoleh seli sih  waktu +  3,4  menit sela ma  1 bulan sehi ngga  tidak terlal u b e rpe nga ruh  saat alat ini diguna ka n.      DAF TA R PU STAK A   [1]  Ahmad, B., Arif, A., 2 004, “ Hand book M i crocontr o ller Applica t ion  Work shop ”  Com puter an d Inst rum entation G r o u p  Ju ru sa n T e kni k  Fi si ka  Fakult a s  Te k n ik  UG M,   Yogyaka r ta.   [2]  Ariyanto N., 2003, “ Pema nfaa tan J a ri ngan PSTN sebagai Pe ngendali Al at Listrik   Studi Kas u s  Lampu Rum a h ”  ,Skripsi S - 1, Unive r sita s Ahmad  Dah l an, Yogyaka r ta.  [3]   Atmel   “  Data  Sheet AT 89 S52  “,   Atmel Inc., (http://www.atmel. co m ), USA   [4]    Kusum a , R.M., 1992,   Belajar Turb o  C denga n Cepa t da n M udah ,  Elex Media  Komputind o , Ja karta.   [5]  Malik, M. I. , 2003,  “ Be lajar M i krokontroller  Atmel AT8 9 S 8252 ” , Gava Media,  Yogyaka r ta.   [6]  Muc h las ., 2001, “ Sistem M i kroproses sor ”,  Ha nd Out  Kuliah Tekni k  Elektro  FTI UAD,  Yogyaka r ta.   [7]  Nal w an, A.P., 2003, “ P a nduan  Pra k tis T eknik  An tarmuk a  dan Pemr ograman   M i krokontrol e r AT8 9 C51 ”  , Elex Media Komputind o , Ja karta.   [8]    Petruzella, F. D., 2001, “ Elektro nik Industri ” , Andi, Yogyaka r ta.   [9]    Putra, E.A., 2002,  “ Belaj a r M i krokon troler  AT89 C51/52/55  Teo r i dan  Aplik as i”   , Gava   Media, Yogya k arta.    [10]  Wida rso S., 2003,  “ Siste m  Kend ali Soft S t art  M o tor Induk si Tiga Fa s e  berb asis  M i krokontrol e r 68HC1 1 ”          Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.