LAPORAN PTA SMART HOME MUADZHIM

1 SMART HOUSE BERASASKAN SISTEM IOT Oleh MUHAMMAD MUADZHIM BIN MOHAMED REDZUAN Laporan Projek Yang Dikemukakan Kepada Kolej Vokasional Sungai Buloh Bagi Memenuhi Sebahagian Daripada Keperluan Diploma Teknologi Elektronik PROGRAM DIPLOMA TEKNOLOGI ELEKTRONIK 2022

ii PENGAKUAN PENULIS "Dengan ini saya akui bahawa laporan ini adalah hasil kerja saya sendiri dan dibuat berdasarkan undang-undang yang termaktub di bawah peraturan Kolej Vokasional. Laporan ini adalah asli berpandukan daripada kajian yang telah dilakukan oleh saya. Projek ini masih belum dihasilkan oleh mana-mana pihak atau institusi untuk manamana diploma atau kelayakan. Saya dengan ini berjanji sekiranya projek yang dilaksanakan oleh saya melanggar mana-mana syarat yang tertera di atas, segala hasil kerja saya akan digagalkan dan didapati sebagai tidak melengkapkan diploma dan bersetuju untuk dikenakan sebarang tindakan undang-undang di bawah peraturan Kolej Vokasional." Nama Penulis 1 : ……………………………………..... Tandatangan : ……………………………………..... No Kad Pengenalan.. : ……………………………………..... Program : ……………………………………..... Nama Kolej : ……………………………………..... Tajuk Projek : ……………………………………..... Tarikh : ……………………………………..... Inyelia Projek : ……………………………………..... Tandatangan : …………………………………….....

iii PERAKUAN PENYELIA PROJEK (PP) Saya dengan ini memperakui bahawa telah membaca laporan ini dan segala yang terkandung di dalam adalah benar. Projek ini adalah memadai dari segi skop dan kualiti serta telah memenuhi segala syarat dan undang-undang di bawah peraturan Kolej Vokasional bagi tujuan penganugerahan Diploma Teknologi Elektronik.‖ Tandatangan : .............................................. Nama : .............................................. No. Kad Pengenalan : .............................................. Tarikh : ..............................................

iv PENGHARGAAN Sesungguhnya hanya dengan izin, hidayah dan kuasaMu ya Allah SWT projek Tahun akhir (PTA) ini dapat disempurnakan. Setinggi-tinggi penghargaan dan terima kasih diucapkan kepada Pn. Jasmin Binti Mokhtar (Penyelia Projek). Dedikasi dan penat lelah pensyarah dalam memberi tunjuk ajar, dorongan dan bimbingan akan menjadi ingatan sepanjang hayat. Hutang budi tidak terbayar dan terima kasih saya ucapkan kepada kedua ibu dan bapa saya selaku pembakar semangat dan pemberi dorongan sepanjang proses tugasan ini dijalankan. Seterusnya ucapan penghargaan ini juga ditujukan kepada kesemua rakan dalam ahli kumpulan projek Tahun akhir (PTA) ini yang sentiasa menjadi tulang belakang, pendorong semangat, dan kerjasama yang amat memberangsangkan sehingga proses pelaksanaan projek ini telah disudahi dan terlaksana. Terima kasih yang tidak terhingga juga kepada pensyarah-pensyarah pusat pengajian Kolej Vokasional Sungai Buloh dan rakan-rakan yang sudi berkongsi pendapat. Sumbangan anda amat dihargai dan tidak mungkin mampu saya balas dengan kata-kata.

v ABSTRAK Perkataan "Smart" telah digunakan dalam pelbagai bidang dan diterima secara meluas bermaksud kecerdasan. Perkhidmatan sistem Smart Home ini telah mengubah peralatan rumah menjadi lebih pintar dan boleh dikawal jauh. Sistem Smart Home adalah sistem yang membolehkan peralatan elektrik di rumah disambungkan ke internet. Kebanyakan pengguna sering lupa dan cuai untuk menutup perkakasan elektrik apabila ingin meninggalkan rumah. Bagi mengatasi masalah ini, pengkaji membina projek Smart Home yang berasaskan sistem IoT menggunakan aplikasi Blynk untuk mengawal segala perkakasan elektrik dari jarak jauh. Dalam proses menjalankan projek yang pengkaji bangunkan, pengkaji menggunakan model rekabentuk Waterfall sebagai panduan. Projek ini menggunakan Arduino MEGA 2560 with Built In WiFI untuk memproses data yang dihantar melalui aplikasi Blynk. Projek ini juga menggunakan sistem RFID Door Access iaitu kad yang digunakan untuk mengakses pintu boleh disekat dari jarak jauh melalui Aplikasi Blynk. Selain itu, projek ini juga melibatkan penggunaan 4 Channel Relay Module dan Stepper Motor. 4 Channel relay module digunakan sebagai suis untuk kedua-dua lampu AC di dalam projek ini dan stepper motor digunakan untuk garaj prototaip. Hasil ujian kebolehfungsian mendapati projek ini dapat berfungsi dengan baik. Projek ini juga masih boleh ditambah baik dengan menambahkan sistem Face Recognition Doorlock, sistem solar dan menambah pagar yang mempunyai sensor pengesan banjir.

vi SENARAI KANDUNGAN BAB PERKARA HALAMAN Borang Pengesahan Laporan Projek i Pengakuan Penulis ii Perakuan Penyelia Projek iii Penghargaan iv Abstrak v Senarai Kandungan vi Senarai Jadual x Senarai Rajah xi Senarai Lampiran xiii Bab 1 PENGENALAN 1.1 Pengenalan 1 1.2 Latar belakang 2 1.3 Penyataan masalah 2 1.4 Tujuan 3 1.5 Objektif projek 4 1.6 Kepentingan projek 4 1.7 Skop dan limitasi projek 5 1.8 Jangkaan Hasil 6 1.9 Rumusan 6

vii Bab 2 KAJIAN LITERATUR 2.1 Pengenalan 7 2.2 Kes Kebakaran 7 2.3 Kajian terdahulu 8 2.4 Teknologi 9 2.4.1 Arduino Mega 2560 Wi-Fi Built-In 9 2.4.2 RFID (Radio Frenquency Identification) 12 2.4.3 28BYJ-48 Stepper Motor 14 2.4.4 Servo Motor SG90 17 2.4.5 Mini Motor DC 19 2.4.6 4 Channel Relay Module 20 2.4.7 Transformer Step Down 22 2.5 Teori Projek 23 2.5.1 IoT(Internet Of Things) 23 2.5.2 Arduino IDE 24 2.5.3 Blynk IoT App 26 2.5.4 Fritzing 28 2.6 Rumusan 28

viii Bab 3 METODOLOGI 3.1 Pengenalan 29 3.2 Model Rekabentuk & Pembangunan Projek 29 3.2.1 Analisis Keperluan Komponen dan Perisian 30 3.2.2 Rekabentuk 31 3.2.3 Pembangunan dan Perlaksanaan Projek 33 3.2.3.1 Membangunkan Pengaturcaraan 35 3.2.3.2 Carta Alir Perlaksanaan Projek 37 3.2.4 Pengujian 38 3.2.4.1 Ujian Keterusan 38 3.2.4.2 Ujian Kefungsian 38 3.2.4.3 Ujian Prototaip 38 3.2.5 Pemasangan dan Penyelenggaraan 38 3.2.5.1 Pemasangan Hardware 39 3.2.5.2 Pemasangan Software 39 3.2.5.2.1 Fritzing Software 39 3.2.5.2.2 Koding Software 40 3.2.5.2.3 Proteus 8.0 Software 40 3.2.5.2.4 Blynk IoT Software 40 3.2.5.3 Carta Alir Program Aplikasi Telefon Pintar 41 3.2.5.4 Penyelenggaraan 42 3.3 Carta Gantt Perlaksanaan Projek 43 3.4 Kos Projek 44 3.5 Rumusan 44

ix Bab 4 PENEMUAN DAN ANALISIS 4.1 Pengenalan 45 4.2 Keputusan dan analisi 45 4.2.1 Ujian keterusan litar 46 4.2.2 Pengujian voltan 49 4.2.3 Pengujian kebolehfungsian projek 55 4.3 Mengesan kerosakan dan membaikpulih 57 4.4 Rumusan 57 Bab 5 PERBINCANGAN, CADANGAN DAN KESIMPULAN 5.1 Pengenalan 58 5.2 Pebincangan 58 5.3 Cadangan 60 5.4 Kelebihan Smart Home berasaskan sistem IoT 60 5.5 Rumusan 61

x SENARAI JADUAL NO. TAJUK HALAMAN Jadual 1.0 Penerangan pinout RFID RC522 13 Jadual 1.1 Mod kawalan pergerakan stepper motor 15 Jadual 1.2 Penerangan pinout Stepper motor 16 Jadual 1.3 Penerangan pinout Mini motor DC 20 Jadual 1.4 Penerangan pinout 4 Channel relay 21 Jadual 1.5 Kos Perbelanjaan Projek 44

xi SENARAI RAJAH NO. TAJUK HALAMAN Rajah 1.1 Taburan Responden Borang Soal Selidik 4 Rajah 1.2 Carta Pai Kecuaian Pengguna 4 Rajah 1.3 Carta Pai Keperluan Smart Home 5 Rajah 1.4 Arduino MEGA 2560 with WiFi built-in 9 Rajah 1.5 PinOut Arduino Mega 2560 10 Rajah 1.6 Perbandingan Spesifikasi Arduino Mega WIFI 10 Rajah 1.7 Set RFID RC522 12 Rajah 1.8 PinOut RFID RC552 13 Rajah 1.9 Stepper Motor 28BY-J48 14 Rajah 2.0 PinOut Stepper Motor 28BY-J48 15 Rajah 2.1 Servo Motor SG90 17 Rajah 2.2 PinOut Servo Motor SG90 18 Rajah 2.3 Mini Motor DC 19 Rajah 2.4 Mini Motor DC PinOut 19 Rajah 2.5 4 Channel Relay Module 20 Rajah 2.6 4 Channel Relay Module PinOut 21 Rajah 2.7 Transformer Step Down 22 Rajah 2.8 Internet Of Things(IOT) 23 Rajah 2.9 Arduino IDE 24 Rajah 3.0 Arduino IDE Interface 25 Rajah 3.1 Aplikasi Blynk IOT 26 Rajah 3.2 Proses Blynk menghantar isyarat ke Arduino 27

xii Rajah 3.3 Logo software fritzing 28 Rajah 3.4 Model reka bentuk Waterfall 29 Rajah 3.5 Litar skematik projek di Fritzing 31 Rajah 3.6 Penyambungan Litar Projek di Fritzing 32 Rajah 3.7 Carta alir projek 32 Rajah 3.8 Koding Arduino Mega Wi-Fi Sambung Ke Wi-Fi Dan Blynk IoT 36 Rajah 3.9 Carta alir pelaksanaan projek 37 Rajah 4.0 Pendawaian litar projek di fritzing 40 Rajah 4.1 Litar PCB Bekalan kuasa DC 9V 40 Rajah 4.2 Carta alir program aplikasi Blynk 41

xiii SENARAI LAMPIRAN NO. PERKARA HALAMAN Lampiran 1 Pengaturcaraan Arduino MEGA WiFi untuk sambung 63 kepada Blynk IoT Lampiran 2 Pengaturcaraan kawalan 4 Channel Relay 5v 63 Lampiran 3 Pengaturcaraan menghantar data ke Blynk Cloud 63 Lampiran 4 Pengaturcaraan mengawal 4 Channel Relay Melalui 64 aplikasi Blynk IoT Lampiran 5 Pengaturcaraan mengawal stepper motor melalui 64 aplikasi Blynk IoT Lampiran 6 Pengaturcaraan menyekat kad RFID melalui aplikasi 65 Blynk IoT Lampiran 7 Carta gantt perlaksanaan projek PTA 66

1 BAB 1 PENGENALAN 1.1 PENGENALAN PROJEK Kajian ini dilaksanakan bertujuan untuk menghasilkan model Smart Home berasaskan sistem IOT.Seperti yang kita tahu,Smart Home ialah rumah yang mempunyai beberapa ciri-ciri pintar untuk membantu tuan rumah dalam melaksanakan rutin harian.Penghasilan model Smart Home ini bertujuan untuk menyelesaikan masalah pengguna yang sering cuai untuk mematikan perkakasan elektrik sebelum meninggalkan rumah. Pengguna juga menghadapi masalah iaitu tempoh masa yang diperlukan untuk membuka garaj secara manual. Bagi menyelesaikan masalah tersebut, pengawalmikro Arduino MEGA 2560 with WiFi built-in yang disambung ke internet akan dijadikan sebagai perantaraan untuk proses data. Aplikasi Blynk akan digunakan sebagai alat kawalan jauh yang mengawal pergerakan motor DC, DC Stepper Motor, Servo Motor dan Lampu(Bulb).Tiga motor tersebut akan digunakan untuk membuka pintu,membuka garaj dan menggerakkan kipas. Terdapat juga ciri keselamatan iaitu RFID kad yang digunakan untuk membuka pintu boleh disekat melalui aplikasi blynk. Secara ringkasnya,Ardujno MEGA 2560 with WiFi built dan RFID reader adalah pemproses data-data tersebut. Hasil daripada penelitian dan kajian, prototype telah berjaya dibangunkan dan berfungsi seperti yang dirancang iaitu dapat mengawal segala perkakasan di rumah. Prototype yang dibangunkan ini berfungsi dengan sempurna untuk mengawal lampu , kipas dan garaj hanya melalui jarak jauh. Kelebihan inovasi ini ialah keselamatan rumah lebih terjamin, jarak kendalian yang luas mengikut capaian WiFi,kemalangan akibat kecuaian dapat dikurangkan dan pembaziran elektrik dapat ditangani.

2 1.2 LATAR BELAKANG PROJEK Sejak kebelakangan ini,kita boleh lihat bahawa kebanyakan kes litar pintas disebabkan kecuaian tuan rumah yang tidak menutup perkakasan elektrik ketika ingin meninggalkan rumah dalam tempoh masa yang lama.Kadangkala perkara ini sering berlaku kerana tuan rumah bergegas untuk pergi bekerja sehingga terlupa untuk mematikan semua perkakasan elektrik.Jika perkara ini selalu dilakukan,ia boleh menjejaskan keselamatan rumah seperti kebakaran yang disebabkan percikan api dari litar pintas. Litar pintas boleh berlaku dengan banyak cara dan antara cara yang mencetuskan litar pintas adalah dengan menghidupkan suis mentol lampu yang tidak menyala atau rosak.Oleh itu, sistem Smart Home ini direka untuk memudahkan tuan rumah mematikan suis perkakasan elektrik hanya dari jarak jauh jika terlupa. Kesimpulannya, dengan adanya Smart Home ini tuan rumah tidak perlu berpatah balik semata-mata untuk mematikan perkakasan elektrik di dalam rumah. 1.3 PENYATAAN MASALAH Permasalahan yang sering timbul sehingga tercetusnya idea untuk melakukan projek ini adalah kecuaian manusia yang sering terlupa untuk matikan semua perkakasan elektrik sebelum meninggalkan rumah. Kes sering berlaku disebabkan kecuaian manusia ialah kes litar pintas.Litar pintas boleh berlaku dengan banyak cara, dalam pelbagai keadaan dan selalunya berlaku apabila tidak mematikan serta membiarkan suatu perkakasan elektrik dihidupkan terlalu lama hingga menyebabkan berlakunya litar pintas.Oleh sebab itu,kebakaran kediaman rumah boleh berlaku hanya disebabkan kecuaian manusia yang terlupa mematikan perkakasan elektrik. Berdasarkan artikel berita harian metro yang diterbit oleh Hadzlihady Hasan(September 5,2017 @ 10:10am),Kaunter pejabat Zakat Pulau Pinang(ZPP) cawangan Balik Pulau terbakar akibat litar pintas yang berpunca daripada komputer yang tidak dimatikan suis.Dikatakan “suis komputer

3 berkenaan tidak dimatikan dan dibiarkan terlalu lama hingga menyebabkan berlakunya litar pintas serta percikan api” dan “ia kemudian menyambar serta membakar mesin pencetak,mesin pengira wang,meja dan pendingin hawa berhampiran kaunter terbabit”. Artikel tersebut membuktikan bahawa litar pintas boleh berlaku hanya disebabkan kecuaian diri sendiri. Hal ini berlaku kerana masyarakat kurang menitik beratkan keselamatan.Di samping itu, ia juga menjadi punca kes bil api menaik secara mendadak.Ini kerana tuan rumah sendiri tidak dapat pastikan perkakasan elektrik sudah dimatikan selepas meninggalkan rumah dalam tempoh masa yang lama.Akhir sekali, masyarakat yang sering bersikap sambil lewa terhadap keselamatan rumah juga akan menyebabkan berlaku kecedaraan dan membahayakan kawasan perumahan yang lain. 1.4 TUJUAN Projek ini bertujuan untuk meningkatkan keselamatan dan memberi kemudahan kepada pengguna.Dengan hadirnya IOT (internet of things) pengguna juga tidak lagi takut untuk pulang ke rumah pada waktu malam kerana harus turun dari kereta untuk membuka garaj, kini hanya perlu mengawal dari telefon pintar dengan menekan butang di aplikasi blynk. Selain itu, tuan rumah tidak perlu risau apabila meninggalkan rumah untuk pergi bercuti atau keluar ke mana-mana jikalau terlupa tutup suis lampu dan kipas di dalam rumah.Pengguna juga tidak perlu bersusah payah untuk membuka lampu kerana boleh dibuka dan ditutup hanya dengan menggunakan aplikasi blynk di telefon pintar yang boleh dikawal di manamana sahaja kita berada. Elektrik juga dapat dijimatkan.Smart Home ini juga mempunyai ciri keselamatan khas iaitu pengguna boleh membuka pintu dengan menggunakan kad RFID serta pengguna juga boleh menyekat kad tersebut melalui Aplikasi Blynk jika tercircir atau terjatuh pada tangan orang yang tidak bertanggungjawab.

4 1.5 OBJEKTIF PROJEK i) Merekabentuk prototaip “Smart Home berasaskan sistem IoT” ii) Membangunkan prototaip “Smart Home berasaskan sistem IoT” iii) Menguji prototaip “Smart Home berasaskan sistem IoT” 1.6 KEPENTINGAN PROJEK Pembangunan projek ini ialah untuk memudahkan pengguna mengawal perkakasan elektrik di rumah dari jarak jauh jika pengguna terlupa untuk mematikan perkakasan elektrik selepas meninggalkan rumah.Projek ini juga dapat memudahkan pengguna untuk membuka garaj dengan hanya menggunakan telefon pintar. Selain itu, Projek ini juga menggunakan RFID kad untuk memudahkan pengguna membuka pintu rumah dengan lebih cepat dan untuk meningkatkan keselamatan.Kesimpulannya, tumpuan utama projek ini adalah untuk pengguna yang sering cuai untuk mematikan perkakasan elektrik dan juga kepada pengguna yang mementingkan keselamatan rumah,diri dan keluarga. Rajah 1.1 – Taburan Responden Borang Soal Selidik Rajah 1.2 – Carta Pai Kecuaian Pengguna

5 Rajah 1.3 – Carta Pai Keperluan Smart Home 1.7 SKOP/LIMITASI PROJEK Projek ini dijalankan dengan mengikut skop yang telah ditetapkan. Akan tetapi,projek ini akan dibuat dalam bentuk model. i.Parameter Terdapat dua parameter yang dikaji iaitu : • Arduino MEGA 2560 with WiFi built-in • Telefon pintar ( Android ) ii.Aplikasi • Projek ini tidak akan berfungsi jika tiada sambungan internet • Projek ini memerlukan kawasan yang mempunyai rangkaian internet yang kuat. iii.Software dan Hardware • Bahasa pengaturcaraan yang digunakan adalah Bahasa C yang menggunakan Arduino IDE. • Software yang digunakan ialah Proteus dan tinkercad • Hardware yang digunakan ialah Arduino MEGA 2560 with WiFi builtin, 4 Channel relay module, RFID Module, Stepper Motor, E27 LED bulb, Mini Motor DC dan Servo Motor.

6 1.8 JANGKAAN HASIL • Dapat mendirikan projek untuk mengendalikan peralatan dalam rumah dengan hanya dikawal dari jauh menggunakan telefon. • Dapat merekabentuk projek dengan baik. • Pengujian bagi projek dapat dilakukan dengan baik. 1.9 RUMUSAN Rumusan bagi keseluruhan projek ini ialah untuk meningkatkan sistem keselamatan rumah serta untuk membantu pengguna mengawal perkakasan elektrik di dalam rumah dari jarak jauh hanya dengan menggunakan aplikasi blnyk.

7 BAB 2 KAJIAN LITERATUR 2.1 PENGENALAN Di dalam bab ini akan membincangkan secara terperinci mengenai Smart Home berasaskan sistem IOT dan teori yang berkaitan dengan peranti yang digunakan dalam pembinaan projek ini.Bab ini juga menggambarkan dan meringkaskan kajian terdahulu,kaedah penyelidikan,teknologi serta teori dan gambaran perkakasan projek. 2.2 KES KEBAKARAN Pada masa kini,kita boleh lihat Artikel-artikel di media sosial sering memaparkan kes-kes berkaitan kebakaran rumah yang disebabkan litar pintas dan kes ini juga semakin meningkat dari tahun ke tahun Kejadian ini bukan sahaja melibatkan kerosakan harta benda malah juga boleh melibatkan nyawa serta keselamatan orang sekeliling.Didapati bahawa 70% kes kebakaran rumah yang berlaku di Malaysia berpunca daripada kecuaian terhadap penggunaan tenaga elektrik, dan 30% darinya berpunca akibat litar pintas pendawaian dan perkakas elektrik yang sudah uzur. Berdasarkan artikel Utusan Malaysia oleh MOHAMAD NAUFAL MOHAMAD IDRIS 28 April 2022, 5:32 pm , SHAH ALAM: Dianggarkan sebanyak 150 kes rumah terbakar atau purata lima buah dalam sehari dilaporkan berlaku di negeri ini sepanjang Ramadan. Pengarah Bomba dan Penyelamat Malaysia (JBPM) Selangor, Norazam Khamis berkata, jumlah tersebut berdasarkan rekod laporan yang diterima oleh JBPM Selangor bagi tempoh berkenaan dan jumlah itu meningkat berbanding tahun lalu. “Kebanyakan kes kebakaran rumah yang berlaku dikenal pasti berpunca daripada litar pintas, lupa tutup suis pada beberapa peralatan elektrik, tidak menutup api dapur

8 dan lain-lain. “Namun, kita tidak pernah dan belum menerima laporan kebakaran yang disebabkan bermain mercun atau memasak kuih raya,” katanya selepas merasmikan majlis Kempen Keselamatan Musim Perayaan anjuran JBPM Selangor di pusat membeli-belah Central I-City di sini, hari ini. Beliau menjelaskan, bagaimanapun kesemua kebakaran yang berlaku dalam tempoh tersebut tidak melibatkan sebarang kehilangan nyawa.Melalui artikel tersebut dapat membuktikan bahawa hanya sedikit cuai boleh menyebabkan kebakaran. 2.3 KAJIAN TERDAHULU a) Sistem Keselamatan Pintu Menggunakan RFID Dan Pengawal Mikro Arduino Hirni Rashid dan Noraida Yusoff, Department of Electrical Engineering, Politeknik kota Bharu(2017) telah membangunkan Sistem Keselamatan Pintu Menggunakan RFID Dan Pengawal Mikro Arduino.Radio Frekuensi Identification (RFID) adalah salah satu teknologi yang dapat mengenalpasti identiti individu atau objek secara automatik menggunakan gelombang radio pada jarak yang dekat. Projek ini terbahagi kepada dua bahagian utama iaitu perkakasan dan perisian. Bahagian perkakasan meliputi litar masukan RFID, litar Arduino Uno dan keluaran meliputi LED dan solenoid (kawalan pintu). Manakala bahagian perisian meliputi aturcara untuk mengawal sistem menggunakan bahasa C. Litar ini berfungsi apabila antaramuka kad pembaca RFID dapat mengesan dan membaca kod pada tag RFID seterusnya kod yang dibaca tadi dikumpul dan dihantar ke litar arduino melalui pin sesiri . Arduino akan memproses dan mengawal sistem menggunakan kod c dan menghantar keluaran pada penunjuk LED. Solenoid berperanan mengawal bukaan pintu. Dengan adanya sistem RFID untuk membuka pintu, hanya pengguna yang sah sahaja dibenarkan memasuki premis atau rumah tersebut. b) Sistem Penyiraman IoT Bagi Pekebun Kecil Muhammad Danial Fitri, Amir Azizi,Mohamad Adli dan Ahmad Alabqari, Universiti Tun Hussein Onn Malaysia, (UTHM) Pagoh Campus, Panchor, Johor, MALAYSIA (2021) telah membangunkan Sistem Penyiraman IoT Bagi Pekebun Kecil. Sistem pengairan atau penyiraman merupakan perkara yang amat penting dalam menjaga kualiti serta kuantiti suatu tanaman. Ini adalah kerana kebanyakkan tanaman memerlukan tahap kelembapan tanah yang tinggi untuk bertumbuh besar. Dalam laporan ini, mikropengawal NodeMCU digunakan, serta beberapa sensor

9 seperti sensor hujan dan sensor soil moisture digunakan dalam pembinaan mesin penyiraman tanaman yang efisyen. Tambah pula, disambung dengan aplikasi Blynk yang dapat memberikan maklumat tentang keadaan persekitaran tanaman serta mengawal pam untuk penyiraman. Pengguna boleh memantau dan menguruskan tanaman daripada jarak yang jauh dengan adanya internet sebagai medium 2.4 TEKNOLOGI Pengenalan ringkas tentang IOT(Internet Of Things), Fritzing, Arduino MEGA 2560 with WiFi built-in, RFID(Radio-Frequency Identification),Transformer Step Down, 4 Channel Relay, Mini motor DC, Servo motor, Stepper motor dan Aplikasi Blynk di telefon pintar android juga akan dijelaskan.Komponen ini adalah bahagian utama reka bentuk sistem yang dicadangkan. 2.4.1 ARDUINO MEGA 2560 WITH WiFi BUILT-IN Gambarajah 1.4 – Arduino MEGA 2560 with WiFi built-in Sumber : https://forum.arduino.cc/t/arduino-mega-wifi-r3-atmega2560-esp8266- stk500v2-receivemessage-timeout/981902 Arduino MEGA 2560 with WiFi built-in seperti dalam gambarajah 1.4 yang direka oleh RobotDyn merupakan mikro pengawal yang istimewa, kerana ia mempunyai ESP8266 yang tertanam dalam papannya. Ia tidak mempunyai ESP12 yang dipateri pada papan. Sebaliknya, ia mempunyai cip Espressif. Jadi, pada papan mikropengawa tersebut mempunyai cip Tensilica terbina dalam dengan memori 4MB, bersama-sama dengan ATmega2560, yang merupakan Arduino Mega tradisional.Secara ringkasnya mikro pengawal ini lebih mudah digunakan.Oleh itu,Pengguna tidak perlu bersusah-payah untuk menyambungkan ESP8266 WIFI module pada Arduino tersebut disebabkan cip ESP8266 telah siap bina pada Mikrokontroler tersebut.Bilangan,jenis dan fungsi semua pin adalah sama seperti Arduino Mega 2560 yang biasa.

10 Gambarajah 1.5 – PinOut Arduino Mega 2560 Sumber : https://diyi0t.com/arduino-mega-tutorial/ Gambarajah 1.6 – Perbandingan Spesifikasi Arduino Mega WIFI Sumber : https://www.instructables.com/Arduino-MEGA-2560-With-WiFi-Built-inESP8266/ Gambarajah 1.6 tersebut adalah perbandingan antara Mega Arduino dengan ESP bersepadu (Arduino Mega WIFI RobotDyn) dan Mega Arduino tradisional (Arduino Mega 2560) serta gambarajah 1.5 yang menunjukkan pinout bagi Arduino MEGA 2560.. Dari gambarajah tersebut kita boleh lihat bahawa mereka adalah serupa, tetapi dalam 2560, ia mempunyai pencetak USB, yang merupakan penyambung besar. Walau bagaimanapun, dalam RobotDyn, ia mempunyai mini-USB.Arduino mega wifi adalah pilihan yang lebih padat, tetapi kuasa adalah sama dalam kedua-duanya.

11 Oleh itu, kita dapat melihat bahawa niat pencipta RobotDyn adalah untuk mengekalkan seni bina ATmega.Seperti yang kita boleh lihat dalam gambarajah 1.6, ATmega mempunyai memori 32MB, tidak mengira memori ESP. Ini hebat, kerana Mega Arduino tradisional hanya mempunyai memori 256kb. Kuasa dalam Arduino Mega WIFI ialah 7 hingga 12 volt, dan ESP8266 sudah dikuasakan, dan sudah mempunyai pengurang voltan.Pemprosesnya adalah sama, 16MHz, dan satu kelebihan hebat model ini ialah jumlah IO yang tinggi. Mikropengawal ini mempunyai 54 pin input/output digital, di mana 15 pin digunakan sebagai output PWM, 16 pin sebagai input analog, 4 pin sebagai UART (port serial perkakasan), kristal 16 MHz. pengayun, USB sambungan, bicu kuasa, pengepala ISCP dan butang set semula. Setiap pin disertakan dengan fungsi tertentu yang berkaitan dengannya. Semua pin analog boleh digunakan sebagai pin I/O digital. Penerangan Arduino Mega 2560 Pin : • 5V & 3.3V – Pin ini digunakan untuk menyediakan voltan terkawal keluaran sekitar 5V. Bekalan kuasa terkawal ini menguatkan pengawal dan komponen lain pada papan. Ia boleh didapati daripada Vin papan atau kabel USB atau bekalan voltan 5V terkawal lain. Manakala peraturan voltan lain disediakan oleh pin 3.3V. Kuasa maksimum yang boleh dikeluarkan ialah 50Ma. • GND – Terdapat 5 pin tanah tersedia pada papan yang menjadikannya berguna apabila lebih daripada satu pin tanah diperlukan untuk projek itu. • Reset - Pin ini digunakan untuk menetapkan semula papan. Menetapkan pin ini kepada LOW akan menetapkan semula papan. • Vin – Ia adalah voltan input yang dibekalkan kepada papan yang berjulat dari 7V hingga 20V. Voltan yang disediakan oleh bicu kuasa boleh diakses melalui pin ini. Walau bagaimanapun, voltan keluaran melalui pin ini ke papan akan ditetapkan secara egative kepada 5V. • Serial Communication – RXD dan TXD ialah pin bersiri yang digunakan untuk menghantar dan menerima data bersiri iaitu Rx mewakili penghantaran data manakala Tx digunakan untuk menerima data. Terdapat empat kombinasi pin bersiri ini digunakan di mana Serail 0 mengandungi RX(0) dan TX(1), Siri 1 mengandungi TX(18) dan RX(19), Siri 2 mengandungi TX(16) dan RX(17), dan Siri 3 mengandungi TX(14) dan RX(15).

12 • External Interrupts – 6 pin digunakan untuk mencipta sampukan luaran iaitu interrupt 0(0), interrupt 1(3), interrupt 2(21), interrupt 3(20), interrupt 4(19), interrupt 5(18). Pin ini menghasilkan gangguan melalui beberapa cara iaitu memberikan nilai RENDAH, kelebihan naik atau turun atau menukar nilai kepada pin gangguan. • Analog Pins – Terdapat 16 pin analog yang digabungkan pada papan yang dilabelkan sebagai A0 hingga A15. Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa semua pin analog ini boleh digunakan sebagai pin I/O digital. Setiap pin analog dilengkapi dengan resolusi 10-bit. Pin ini boleh mengukur dari tanah hingga 5V. Walau bagaimanapun, nilai atas boleh ditukar menggunakan fungsi AREF dan analogReference(). • I2C – 2 pin 20 dan 21 menyokong komunikasi I2C di mana 20 mewakili SDA (Serial Data Line digunakan terutamanya untuk menyimpan data) dan 21 mewakili SCL (Serial Clock Line yang digunakan terutamanya untuk menyediakan penyegerakan data antara peranti). • SPI Communication – SPI adalah singkatan kepada Serial Peripheral Interface yang digunakan untuk penghantaran data antara pengawal dan komponen persisian lain. Empat pin iaitu 50 (MISO), 51 (MOSI), 52 (SCK), 53 (SS) digunakan untuk komunikasi SPI. 2.4.2 RFID(Radio-Frequency Identification) Modul RFID merupakan sebuah modul yang digunakan untuk mengimbas identiti kad atau tag melalui frekuensi radio. Modul ini beroperasi menggunakan teknologi tak tersentuh. RFID bermaksud ‘Radio Frequency Identification’. Gambarajah 1.7 - SET RFID RC522 Sumber : https://www.instructables.com/Electric-Door-Lock-With-FingerprintScanner-and-RF/

13 Berdasarkan gambarajah 1.7, modul ini mempunyai dua komponen utama iaitu tag transponder dan pembaca RFID. Tag transponder mempunyai komponen yang terdiri daripada antena dan chip elektronik untuk menyimpan sehingga 1kb memori. Tag ini akan tercas secara tanpa wayar apabila diletakkan ke pembaca RFID. Setelah tercas, tag akan menghantar 1kb maklumat unik ke pembaca RFID. Pembaca RFID pula mempunyai antenna yang mengeluarkan gelombang elektromagnet berfrekuensi tinggi yang mampu memberi kuasa kepada tag. Selain itu, alat ini menggunakan chip MFRC522 sebagai pembaca maklumat RFID. Alat ini juga menggunakan SPI untuk berkomunikasi dengan papan Arduino. RFID telah pun digunakan secara meluas oleh pelbagai sektor dan industri seperti kawalan akses di dalam bangunan, sistem pinjaman buku di perpustakaan, kad matrik pelajar, tol lebuhraya, dan lain-lain.Gambarajah 1.8 menunjukkan PinOut bagi RFID RC522. Gambarajah 1.8 - PinOut RFID RC552 Sumber : https://components101.com/sites/default/files/component_pin/RC522- RFID-Module-Pinout.png Penerangan pin RC522 Pin Number Pin Name Description 1 Vcc Digunakan untuk menghidupkan modul, biasanya 3.3V digunakan 2 RST Reset pin – digunakan untuk menetapkan semula atau mematikan modul 3 Ground Disambungkan ke Ground sistem 4 IRQ Interrupt pin – digunakan untuk membangunkan modul apabila peranti berada dalam julat

14 5 MISO/SCL/Tx MISO pin apabila digunakan untuk komunikasi SPI, bertindak sebagai SCL untuk I2c dan Tx untuk UART. 6 MOSI Menguasai hamba(slave) dalam pin untuk komunikasi SPI 7 SCK Serial Clock pin – digunakan untuk menyediakan clock source. 8 SS/SDA/Rx Bertindak sebagai input Bersiri (SS) untuk komunikasi SPI, SDA untuk IIC dan Rx semasa UART Jadual 1.0 – Penerangan pinout RFID RC522 Spesifikasi RC522 • 13.56MHz RFID module • Operating voltage: 2.5V to 3.3V • Communication : SPI, I2C protocol, UART • Maximum Data Rate: 10Mbps • Read Range: 5cm • Current Consumption: 13-26Ma • Power down mode consumption: 10Ua (min) 2.4.3 28BY-J48STEPPER MOTOR Motor stepper 28BYJ-48 seperti dalam gambarajah 1.9 merupakan antara motor stepper kecil kos rendah yang beroperasi dengan 5V arus terus.Selalunya motor stepper ini didatangkan sekali dengan modul pemandu motor ULN2003A. Motor ini juga mempunyai tork yang agak kuat jika dibandingkan dengan saiznya yang kecil. Ini kerana ia mempunyai reduction gear yang bernisbah 64:1. Gambarajah 1.9 - Stepper Motor 28BY-J48 Sumber : https://components101.com/motors/28byj-48-stepper-motor

15 Motor stepper mempunyai perbezaan yang ketara daripada motor arus terus atau servo. Antara perbezaannya ialah putaran motor stepper dapat dikawal dengan tepat berdasarkan darjah putaran yang diinginkan manakala ini sangat mustahil dilakukan pada motor arus terus tanpa enkoder. Walaupun motor servo boleh dikawal berdasarkan darjah putaran, namun kebanyakan motor servo dapat berputar pada 180 darjah sahaja. Berdasarkan jadual 1.1, terdapat dua pilihan mod untuk mengawal motor ini iaitu mod half-step dan mod full-step. Half-step Full-step 8 step urutan kawalan 4 step urutan kawalan 5.625 darjah setiap step 11.25 darjah setiap step 64 step untuk satu putaran lengkap shaf motor 32 step untuk satu putaran lengkap shaf motor Jadual 1.1 – Mod kawalan pergerakan stepper motor Gambarajah 2.0 – PinOut Stepper Motor 28BY-J48 Sumber : https://components101.com/motors/28byj-48-stepper-motor

16 No: Nama Pin Warna Wayar Penerangan 1 Coil 1 Motor ini mempunyai sejumlah empat gegelung. Satu hujung semua gegelung disambungkan ke wayar +5V (merah) dan hujung satu lagi setiap gegelung ditarik keluar sebagai warna wayar masing-masing Jingga, Merah Jambu, Kuning dan Biru 2 Coil 2 Orange 3 Coil 3 Yellow 4 Coil 4 Blue 5 +5V Red Kita harus membekalkan +5V kepada wayar ini, voltan ini akan muncul merentasi gegelung yang dibumikan. Jadual 1.2 – Penerangan pinout Stepper motor Spesifikasi 28BYJ-48 Stepper Motor • Rated Voltage: 5V DC • Number of Phases: 4 • Stride Angle: 5.625°/64 • Pull in torque: 300 gf.cm • Insulated Power: 600VAC/1Ma/1s • Coil: Unipolar 5 lead coil

17 2.4.4 SERVO MOTOR SG90 Gambarajah 2.1 - Servo Motor SG90 Sumber : https://circuitdigest.com/article/servo-motor-working-and-basics Merujuk gambarajah 2.1, Servo SG90 ialah servo kecil dengan beberapa dimensi yang sangat padat untuk dapat menyepadukan dalam projek di mana ruang adalah penting. Di samping itu, ia menjimatkan dan mudah digunakan, dengan permintaan tenaga yang sangat rendah, jadi ia juga boleh digunakan dalam aplikasi terbenam, IoT atau aplikasi penggunaan rendah yang lain. Bagi Servo SG90, motor servo ini termasuk penyambung jenis S universal yang akan dapat dimuatkan dalam kebanyakan peranti komersial. Ia terdiri daripada 3 wayar dengan warna yang mengenal pasti kegunaan setiap wayar: • Merah: ialah kabel kuasa positif atau Vcc (+) • Coklat: ialah kabel kuasa negatif (-) atau GND (tanah) • Orange: ia adalah kabel yang membawa isyarat PPM (Pulse Position Modulation) untuk mengawal servomotor Sesetengah model juga mungkin menampilkan komposisi warna Hitam-Merah-Putih, dalam kes ini, skema dalam kes ini ialah Isyarat GND-Vcc-PPM masingmasing.Gambarajah 2.2 menunjukkan PinOut bagi Servo Motor SG90.

18 Gambarajah 2.2 - PinOut Servo Motor SG90 Sumber : https://components101.com/motors/servo-motor-basics-pinout-datasheet Spesifikasi Servo Motor SG90 • Berat yang disokong: antara 1.2 dan 1.6 Kg (cukup untuk saiznya yang kecil) • Tork motor pada 4.8v: 1.2kg/cm • Voltan operasi: 4 – 7.2v • Kelajuan putaran pada 4.8v: 0.12s/60º • Sudut putaran: 120º • Julat suhu operasi: -30ºC dan +60ºC • Dimensi: 22 × 11.5 × 27 mm • berat badan: 9 g atau 10.6 g termasuk kabel dan penyambung • serasi dengan Arduino: ya • Penyambung universal: serasi dengan kebanyakan penerima kawalan radio (Futaba, JR, GWS, Cirrus, Hitec,…)

19 2.4.5 MINI MOTOR DC Gambarajah 2.3 – Mini Motor DC Sumber : https://www.pololu.com/category/22/motors-and-gearboxes Motor DC seperti dalam gambarajah 2.3 adalah peranti elektromekanik yang menukarkan tenaga elektrik ke dalam tenaga mekanikal putaran menggunakan interaksi medan magnet dan konduktor. Motor DC adalah penggerak berterusan yang mengubah tenaga elektrik menjadi tenaga mekanikal. Proses kerja asas motor DC ialah motor DC mencapai ini dengan menghasilkan putaran sudut berterusan yang boleh digunakan untuk pam putar, peminat, pemampat, roda, dan sebagainya. Motor DC adalah penggerak yang paling biasa digunakan untuk menghasilkan gerakan yang berterusan, dan boleh dikawal dengan mudah untuk memutar kelajuan mereka, menjadikannya sesuai untuk kawalan kelajuan yang digunakan dalam aplikasi, kawalan jenis servo, dan / atau kedudukan.Gambarajah 2.4 menunjukkan PinOut bagi Mini Motor DC. Gambarajah 2.4 – Mini Motor DC PinOut Sumber : https://components101.com/sites/default/files/component_pin/Toy-DCMotor-Pinout-Wiring.png

20 No. Nama Pin Penerangan 1. Terminal 1 Motor DC biasa hanya mempunyai dua terminal. Oleh kerana terminal ini disambungkan bersama hanya melalui gegelung ia tidak mempunyai kekutuban. Membalikkan sambungan hanya akan membalikkan arah motor. 2. Terminal 2 -- Jadual 1.3 – Penerangan pinout Mini motor DC Spesifikasi Mini Motor DC • Motor DC jenis 130 standard • Voltan Kendalian: 4.5V hingga 9V • Voltan Disyorkan/Dinilai: 6V • Arus tanpa beban: 70mA (maks) • Kelajuan tanpa beban: 9000 rpm • Arus dimuatkan: 250mA (lebih kurang) • Muatan Berkadar: 10g*cm • Saiz Motor: 27.5mm x 20mm x 15mm • Berat: 17 gram 2.4.6 4 CHANNEL RELAY MODULE Gambarajah 2.5 – 4 Channel Relay Module Sumber : http://wiki.sunfounder.cc/index.php?title=4_Channel_5V_Relay_Module 4 Channel relay module seperti dalam gambarajah 2.5 ialah papan mudah yang boleh digunakan untuk mengawal voltan tinggi, beban arus tinggi seperti motor, injap solenoid, lampu dan beban AC. Ia direka bentuk untuk antara muka dengan mikropengawal seperti Arduino, PIC dan lain-lain.Ia juga dilengkapi dengan LED

21 untuk menunjukkan status relay.Ia merupakan salah satu komponen yang sering digunakan dalam membuat projek elektronik. Cara relay berfungsi adalah dengan memutuskan dan menyambungkan elektrik dalam litar. Boleh dikatakan, fungsi relay adalah sebagai suis automatik. Selain digunakan dalam litar projek Arduino , modul relay ini juga boleh didapati pada jenis kenderaan seperti motosikal dan kereta. Pada asasnya, fungsi modul relay adalah sebagai suis elektrik. Di mana ia akan berfungsi secara automatik berdasarkan arahan logik yang diberikan.Gambarajah 2.6 menunjukkan PinOut bagi 4 Channel Relay Module. Kebanyakannya, modul relay digunakan untuk membuat projek di mana satu komponen memerlukan voltan tinggi atau sifat AC ( Alternating Current ). ` Gambarajah 2.6 – 4 Channel Relay Module PinOut Sumber : https://components101.com/sites/default/files/component_pin/FourChannel-Relay-Module-Pinout.jpg No.Pin Nama Pin Penerangan 1. GND Disambungkan ke ground 2. IN1 Input untuk mengaktifkan relay 1 3. IN2 Input untuk mengaktifkan relay 2 4. IN3 Input untuk mengaktifkan relay 3 5. IN4 Input untuk mengaktifkan relay 4 6. VCC Bekalan kuasa untuk modul relay 7. VCC Pelompat pemilihan bekalan kuasa 8. JD-VCC Pin kuasa ganti untuk modul relay Jadual 1.4 – Penerangan pinout 4 Channel relay

22 Spesifikasi: • Digital output controllable • Compatible with any 5V microcontroller such as Arduino. • Supply voltage – 3.75V to 6V • Trigger current – 5mA • Current when the relay is active - ~70mA (single), ~300mA (all four) • Relay maximum contact voltage – 250VAC, 30VDC • Relay maximum current – 10A • Size: 76mm x 56mm x 17mm 2.4.7 TRANSFORMER STEP DOWN Gambarajah 2.7 – Transformer Step Down Sumber : https://www.mybotic.com.my/power-transformer/6v-0-5a-teletron-powertransformer Transformer Step Down seperti dalam gambarajah 2.7 yang menukar voltan keluaran tinggi menggunakan arus kurang ke voltan keluaran rendah melalui arus tinggi dikenali sebagai transformer step-down.Transformer step down biasanya banyak digunakan dalam litar bekalan kuasa DC.Terdapat dua jenis belitan dalam transformer ini iaitu primer dan sekunder. Sebagai contoh, julat voltan yang digunakan oleh litar kuasa adalah 230v hingga 110v, tetapi dalam peranti elektrik, ia kurang seperti 16v. Oleh itu, untuk mengatasi masalah voltan ini, transformer step-down digunakan sehingga dapat dikurangkan dari 230v hingga 110V dan akhirnya menjadi 16v. Spesifikasi • Model: T57-0600 • Input Voltage: 0-115V-240V • Output Voltage: 6V-0-6V 0.5A

23 2.5 TEORI PROJEK 2.5.1 IOT (Internet Of Things) Gambarajah 2.8 – Internet Of Things(IOT) Sumber : https://www.tibco.com/reference-center/what-is-the-internet-of-things-iot IoT (i-o-t) ialah singkatan kepada Internet of Things seperti dalam gambarajah 2.8. Iot juga adalah satu konsep di mana peralatan, mesin, sensor dan peranti dihubungkan dengan internet dan berlaku pengumpulan dan perpindahan data menerusi rangkaianJika ia boleh dihubungkan dengan rangkaian internet atau menjadi sebahagian daripada mesin yang berhubung dengan internet, dan ada pemindahan data, ia dikategorikan sebagai IoT. Ini termasuklah kamera, lampu, pembancuh kopi, mesin basuh, pembaca nadi, telefon, smartwatch, alat sensor cahaya dan bunyi, palang dan pagar rumah, rantai di leher kucing dan pelbagai lagi. Terdapat beberapa contoh di mana konsep IoT digunakan: • Camera CCTV rumah yang mengesan pergerakan (motion detection) dan menghantar gambar yang diambil kepada tuan rumah. • Kucing anda memakai rantai yang dipasang penjejak GPS, dan anda boleh melihat lokasi kucing menggunakan aplikasi di telefon. • Amazon mengeluarkan sebuah oven microwave yang mengira stok dan berapa kali anda memasak popcorn, jika ia dapati stok popcorn anda habis, ia akan membuat pembelian stok baru secara automatik Lihat sahaja telefon yang anda sedang gunakan sekarang. Sebelum era telefon pintar, telefon bimbit hanya berhubung dengan rangkaian telekomunikasi untuk panggilan dan SMS.Kini, telefon pintar mempunyai akses internet untuk mampu

24 menyimpan data kompleks seperti lokasi anda sekarang, mengesan pergerakan seperti berjalan dan berlari, aplikasi boleh mengakses mikrofon dan kamera, dan menyimpan log bila dan bagaimana sesebuah telefon digunakan. 2.5.2 ARDUINO IDE Gambarajah 2.9 – Arduino IDE Sumber : http://allgoblog.com/apa-itu-arduino-ide-dan-arduino-sketch/ Arduino IDE (Integrated Development Environment) seperti dalam gambarajah 2.9 adalah perisian yang digunakan untuk memprogram pada Arduino, dengan kata lain Arduino IDE adalah medium untuk pengaturcaraan papan Arduino. Arduino IDE boleh dimuat turun secara percuma di laman web rasmi Arduino IDE. Arduino IDE berguna sebagai penyunting teks untuk mencipta, menyunting dan mengesahkan kod program. juga boleh digunakan untuk memuat naik ke papan Arduino. Kod program yang digunakan pada Arduino dipanggil "lakaran" Arduino atau juga dipanggil kod sumber Arduino, dengan sambungan fail kod sumber .ino. Bahagian IDE Arduino Editor pengaturcaraan biasanya mempunyai ciri untuk memotong/menampal dan mencari/mengganti teks, serta Arduino IDE. Gambarajah 3.0 menunjukkan Arduino IDE interface dengan lebih detail. Dalam bahagian penerangan, aplikasi menyediakan mesej kembali apabila menyimpan dan mengeksport serta tempat untuk memaparkan ralat. Konsol log memaparkan log teks aktiviti Arduino IDE, termasuk mesej ralat lengkap dan maklumat lain. Sudut kanan bawah memaparkan port bersiri yang sedang digunakan. Butang bar alat mengandungi ikon

25 kekunci pintasan untuk mengesahkan dan memuat naik program, mencipta, membuka dan menyimpan lakaran serta membuka monitor bersiri. Gambarajah 3.0 – Arduino IDE Interface Sumber : http://allgoblog.com/apa-itu-arduino-ide-dan-arduino-sketch/ • Sahkan dalam versi terdahulu yang dikenali sebagai Compile. Sebelum aplikasi dimuat naik ke papan Arduino, biasakan untuk mengesahkan terlebih dahulu lakaran yang dibuat. Jika terdapat ralat dalam lakaran, ralat akan muncul kemudian. Proses Verify / Compile menukarkan lakaran kepada kod binari untuk dimuat naik ke mikropengawal. • Butang muat naik ini digunakan untuk memuat naik lakaran ke papan Arduino. Walaupun kita tidak mengklik butang pengesahan, lakaran akan disusun, kemudian dimuat naik terus ke papan. • Lakaran Baharu Membuka tetingkap dan mencipta lakaran baharu. • Open Sketch Membuka lakaran yang telah dibuat. Lakaran yang dibuat dengan IDE Arduino akan disimpan dengan sambungan fail .ino • Save Sketch menyimpan lakaran, tetapi tidak disertakan dengan penyusunan. • Monitor Bersiri Membuka antara muka untuk komunikasi bersiri, yang akan kita bincangkan lebih lanjut dalam bahagian seterusnya. • Penerangan mengenai aplikasi , mesej yang dibuat oleh aplikasi akan dipaparkan di sini, contohnya Menyusun dan Selesai Memuat naik apabila kami menyusun dan memuat naik lakaran ke papan Arduino

26 • Log konsol Mesej kerja aplikasi dan mesej lakaran akan muncul dalam bahagian ini. Sebagai contoh, apabila aplikasi menyusun atau apabila terdapat ralat dalam lakaran yang kami buat, ralat dan maklumat baris akan dimaklumkan dalam bahagian ini. • Garisan Lakaran dalam bahagian ini akan menunjukkan kedudukan baris kursor semasa dalam lakaran. • Maklumat Papan dan Pelabuhan Bahagian ini menerangkan port yang digunakan oleh papan Arduino. 2.5.3 BLYNK IOT APP Gambarajah 3.1 – Aplikasi Blynk IOT Sumber:https://play.google.com/store/apps/details?id=cloud.blynk&hl=en_IN&gl=US BLYNK adalah platform untuk aplikasi OS Mobile (iOS dan Android) yang bertujuan untuk mengendalikan modul Arduino, Raspberry Pi, ESP8266, WEMOS D1 , dan modul sejenisnya melalui Internet.Gambarajah 3.1 menunjukkan bahawa rupa aplikasi Blynk sangat mesra pengguna. Penggunaannya sangat mudah untuk menyusun semuanya dan boleh digunakan dalam masa kurang dari 5 minit. Blynk tidak terikat pada papan atau modul tertentu. Dari platform aplikasi inilah boleh mengawal apa sahaja dari jarak jauh, dimanapun kita berada dan waktu kapanpun. Dengan catatan disambungkan dengan internet

27 dengan sambungan yang stabil dan inilah yang dinamakan dengan sistem Internet of Things ( IOT ). Pada dasarnya, untuk menjalankan aplikasi Blynk, mereka akan menggunakan platform Internet. Untuk menyambung Blynk server perlulah mengunakan dengan telefon pintar, Blynk libraries harus ditulis dalam coding. Blynk App juga merupakan “Open Source” kerana mudah didapati di internet berkaitan cara penggunaannya. Gambarajah 3.2 – Proses Blynk menghantar isyarat ke Arduino Sumber : https://docs.blynk.cc/ Berdasarkan gambarajah 3.2, asas kepada mana-mana App IOT Smartphone adalah, sebarang DATA dari phone perlu di hantar dan disimpan sementara di CLOUD-SERVER internet.Begitu juga dengan DATA dari Arduino atau NodeMCU juga sebelum ia sampai ke App Smartphone, ia perlu dihantar dan disimpan sementara di CLOUD-SERVER internet. KEMUDIAN, apabila data dah disimpan sementara, barulah DATA tersebut dapat di panggil dan diguna-pakai semula oleh Arduino/NodeMCU atau SmartPhone anda. CLOUD-SERVER adalah komponen paling penting dalam dunia IOT. DATA tidak boleh dihantar TERUS ke applikasi atau Arduino melalui internet, kerana ada kebarangkalian besar, data tersebut boleh hilang semasa Transmission.

28 Oleh itu, perlu faham, System IOT bukan hanya setakat pada phone App dan coding Arduino, ia memerlukan CLOUD-SERVER yang perlu mempunyai memory hard-disk storage, mempunyai server computer dan pelbagai maintenance dan kos penyelenggaraan untuk memastikan server sentiasa berjalan dan up-to-date. 2.5.4 FRITZING Gambarajah 3.3 – Logo software fritzing Sumber : https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fritzing_logo_%28new%29.png Fritzing seperti dalam gambarajah 3.3 adalah inisiatif perisian percuma untuk menyokong pereka, seniman, penyelidik dan penggemar untuk bekerja secara kreatif dengan elektronik interaktif. Pada dasarnya ia adalah perisian automasi reka bentuk elektronik dengan antara muka dinamik. Perisian ini mempunyai laman web di mana komuniti besar terlibat dengan tujuan untuk berkongsi pengalaman dan mendorong penyertaan para pemula dan pakar di seluruh dunia elektronik. Perkembangan alat ini membolehkan pengguna mendokumentasikan prototaip mereka, membaginya dengan yang lain, mengajar elektronik di dalam kelas, dan membuat reka bentuk untuk fabrikasi PCB profesional - pendeknya, dari awal hingga pembuatan.Sekiranya anda seorang pelajar elektronik, pakar atau anda suka reka bentuk litar, ini adalah alat untuk mengembangkan projek anda dan membaginya dengan dunia. 2.6 RUMUSAN Kajian Literatur merupakan kajian terdahulu dimana kajian ini dapat digunakan bagi membantu dan memudahkan pengguna untuk membuat projek yang ingin dibangunkan. Tambahan pula, kajian literatur ini juga dapat memberikan sesuatu idea atau jalan kerja yang sesuai untuk membangunkan projek.

29 BAB 3 METODOLOGI 3.1 PENGENALAN Bab ini akan menerangkan komponen yang diperlukan, litar -litar yang telah direkabentuk, kerja-kerja penyambungan dan pemprograman, proses pembangunan projek dan baikpulih yang dijalankan bagi mencapai objektif yang telah ditetapkan. 3.2 MODEL REKABENTUK & PEMBANGUNAN PROJEK Menurut Artikel Nurah Lee pada Tarikh 17 Januari 2017,Model Waterfall merupakan proses model pertama yang diperkenalkan. Ia juga disebut sebagai Model Kitar Hayat Linear-Berjujukan. Ia sangat mudah untuk digunakan dan difahami. Dalam model Waterfall, setiap fasa perlu disiapkan sepenuhnya sebelum memulakan fasa berikutnya. Model Pembangunan Perisian jenis ini pada asasnya digunakan untuk projek yang kecil dan tiada penentuan keperluan. Pada akhir setiap fasa, ulasan berlaku untuk menentukan sama ada projek tersebut dijalankan dengan benar dan sama ada atau tidak untuk meneruskan atau mengabaikan projek. Rajah 3.4 menunjukkan model reka bentuk Waterfall. Rajah 3.4 Model reka bentuk Waterfall

30 3.2.1 ANALISIS KEPERLUAN KOMPONEN DAN PERISIAN Dalam sebuah projek, bahan dan komponen merupakan seseuatu yang penting dalam membangunankan sebuah projek. Dengan adanya pengetahuan pada bahan dan komponen ia dapat meringankan lagi proses pembangunan.Di samping itu, pengkaji perlulah membuat persediaan awal iaitu dengan membuat analisis jenis projek dan cara projek ini berkendali. Langkah pertama, pengkaji telah menghasilkan sistem untuk mengawal suis di dalam rumah atau di tempat kerja dengan menggunakan aplikasi daripada arahan suara . Oleh itu , pengkaji memerlukan komponen yang dapat mengawal atau mengendalikan sambungan daripada telefon pintar iaitu Arduino MEGA 2560 with WiFi built-in yang menjadi mikropengawal. Dengan adanya komponen Arduino MEGA 2560 with WiFi built-in ini , ianya dapat mengendalikan 4 Channel Relay untuk mengalirkan dan mematikan aliran elektrik.Litar yang ingin dibina oleh pengkaji akan menggunakan perisian yang telah dibuat. Penggunaan telefon pintar pada projek ini adalah penting kerana ia boleh memantau projek Smart Home ini dengan menggunakan aplikasi dari Blynk IoT. Dengan adanya aplikasi ini , ia dapat memantau keadaan kawalan elektrik di rumah dari jarak jauh. Dibawah adalah bahan , kompenen dan perisian yang pengkaji gunakan didalam projek. Kesemua bahan , komponen dan perisian ini telah diterangkan di Bab 2. 1) Telefon Pintar Android 2) Aplikasi Blynk IoT 3) Arduino MEGA 2560 with WiFi built-in 4) RFID module 5) 4 Channel Relay 6) 28-BYJ48 Stepper Motor 7) Servo Motor SG90 8) Mini Motor DC 9) Perisian fritzing 10) Perisian Arduino IDE 11) Perisian Proteus

31 3.2.2 REKABENTUK Gambar rajah yang ditunjukkan pada 3.7 merupakan rajah blok bagi proses kendalian projek.Rekabentuk litar bagi projek ini telah dilakukan di dalam fritzing seperti dalam rajah 3.5 dan 3.6 Sambungan elektrik bagi lampu dan kipas akan terbuka atau terputus apabila pengkaji memberikan arahan dengan menekan butang pada aplikasi Blynk.Berdasarkan rajah Aplikasi ini dikendali melalui telefon pintar (android) seterusnya aplikasi ini akan menghantar data kepada blynk cloud.Selepas blynk cloud mendapat data dari aplikasi, blnyk cloud akan terus menghantar isyarat ke Arduino Mega WIFI. Lalu Arduino Mega WIFI akan menghantar signal kepada channel relay untuk memutuskan atau menyambungkan sambung berdasarkan arahan yang diberikan oleh pengkaji. Kerja pengodan dilakukan menggunakan perisian Arduino Ide. Gambarajah 3.5 Litar skematik projek di Fritzing

32 Rajah 3.6 Penyambungan Litar Projek di Fritzing Gambarajah 3.7 Carta alir projek INPUT - Telefon Pintar -Aplikasi android(Blynk) -RFID kad PROSES -RFID reader -Arduino MEGA 2560 with WiFi built-in OUTPUT -Led Bulb -DC Stepper Motor(garaj mini) - Servo moto(Pintu mini) -Motor DC(Kipas Mini) - 4 Channel Relay Module

33 3.2.3 PEMBANGUNAN DAN PERLAKSANAAN PROJEK Bil. Langkah kerja Hasil kerja 1. Melukis litar bekalan kuasa 9v menggunakan perisian Proteus dan mencetak surihan 2. Memindahkan surihan ke PCB dengan melakukan heatpress secara manual menggunakan seterika 3. Etching Litar 4. Menanda Kawasan dan menebuk lubang kaki komponen 5. Memasang dan memateri komponen `

34 6. Litar bekalan kuasa 9v telah siap 7. Menyediakan komponen dan bahan yang diperlukan untuk projek 8. Melukis litar di Fritzing 9. Melakukan kerja pemasangan mengikut litar yang dilukis 10. Memasukkan arahan bagi setiap butang pada laman sesawang Aplikasi Blynk IOT

35 11. Mereka bentuk butang yang sesuai pada Aplikasi Blynk IOT 12. Membuat pengaturcaraan (coding) projek di dalam Arduino IDE 14. Menguji kefungsian projek 3.2.3.1 MEMBANGUNKAN PENGATURCARAAN Dalam pembangunan projek ini, penggunaan bahasa C digunakan untuk membangunkan pengaturcaraan projek ini dalam perisian Arduino IDE. Peratucaraan projek boleh dibahagikan kepada : i) Pengaturcaraan arduino mega wifi untuk sambung kepada wifi dan blynk iot ii) Pengaturcaraan kawalan 4 channel relay iii) Pengaturcaraan menghantar data ke blynk cloud iv) Pengaturcaraan mengawal 4 channel relay melalui aplikasi Blynk Iot

36 v) Pengaturcaraan mengawal stepper motor melalui aplikasi Bynk Iot. vi) Pengaturcaraan menyekat kad rfid melalui aplikasi Blynk Iot Rajah 3.8 menunjukkan sebahagian daripada pengaaturcaraan yang dibina. Rujuk LAMPIRAN 1. i) Pengaturcaraan arduino mega wifi untuk sambung kepada wifi dan blynk iot Rajah 3.8 - Koding Arduino Mega Wi-Fi Sambung Ke Wi-Fi Dan Blynk IoT

37 3.2.3.2 CARTA ALIR PELAKSANAAN PROJEK Rajah 3.9 Carta alir pelaksanaan projek MULA Perancangan projek Rekabentuk projek Pemilihan perkakasan Membina litar projek Melaksanakan litar dan muat turun program Projek berfungs i Tamat Penyelesaian masalah Bangunkan program Simulasi & Uji Debug Ya Ya tidak Tidak Program baik