Konferensi Nasional Ilmu Sosial & Teknologi (KNiST) Maret 2016, pp. 12~16 RUMAH PINTAR BERBASIS MIKROKONTROLER DAN ANDROID SEBAGAI PENGENDALI Aditya Dhiwantara 1, Sandiansah 2, Bambang Kelana Simpony 3 1 AMIK BSI Tasikmalaya e-mail: adityadhiwantara@gmail.com 2 AMIK BSI Tasikmalaya e-mail: sandiansahjr79@gmail.com 3 AMIK BSI Tasikmalaya e-mail: bambang.bky@bsi.ac.id Abstrak Kontrol lampu secara konvensional dirasa kurang nyaman karena posisi saklar yang jauh dari jangkauan. Solusinya yaitu menggunakan sistem kontrol jarak jauh dengan menggunakan android. Konsep rumahpintar berbasis mikrokontroler menggunakan android merupakan sebuah konsep rumahyang didalamnya terdapat sebuah sistemkontrol elektronik menggunakan android. Android ini dihubungkan dengan mikrokontroler melalui sambungan bluetooth. Pada pembuatan alat ini, komponen - komponen yang digunakannya terdiri dari perangkat lunak yang diantaranya Eagle, MIT App Inventor2 berbasis web dan Arduino IDE. Komponen-komponen perangkat keras diantaranya Atmega328P,resistor, dioda, transistor, kapasitor, buzzer,optocoupler, osilator kristal,bluetoothhc 06, relay, sensor DHT11, LED,serta perangkat keras lainnya. Alat ini nantinya akan mampu menghidup dan mematikan lampu dengan menggunakan android baik di klik atau menggunakan perintah suara dan mengukur suhu serta kelembaban rumahdengan menggunakan sebuah aplikasi android. Alat ini akan mampu memberi kemudahan dan kenyamanan bagi penggunannya karena dengan adanya alat ini pengguna tidak perlu menekan tombol saklar untuk menghidup dan mematikan lampu, dan juga bisa mengetahui suhu serta kelembaban rumah cukup dengan mengendalikan lewat aplikasi yang sudah terpasang di ponselandroid. Keywords: Rumah Pintar, Mikrokontroler, Android 12 1. Pendahuluan Sumber daya listrik merupakan salah satu kebutuhan pokok dalam kehidupan seharihari guna menunjang kinerja alat-alat elektronik. Dengan adanya aliran listrik maka alat-alat elektronik akan mampu di operasikan. Saklar adalah sebuah perangkat atau alat yang digunakan untuk menghubung dan mematikan jaringan listrik. Namun, kebanyakan dalam pengoperasianya seperti menghidup dan mematikan lampu masih dilakukan secara konvensional atau manual dan ini kadang menjadi kendala karena posisi saklar yang biasanya jauh dari jangkauan. Mengacu pada permasalahan diatas, penyusun mempunyai ide untuk mengatasi hal tersebut yaitu dengan cara menggunakan ponsel pintar android sebagai alat pengontrol jarak jauh dengan memanfaatkan sambungan bluetooth sebagai koneksi serial yang mengirimkan data ke mikrokontroler dan di proses untuk menggerakan koil relay sebagai pengganti saklar. Alat ini juga dikombinasikan dengan pengukuran suhu serta kelembaban ruangan dengan memanfaatkan sensor DHT 11 untuk mengirimkan data digital ke mikrokontroler untuk di proses yang selanjutnya dikirim melalui komunikasi serial bluetooth yang akhirnya ditampilkan pada aplikasi di ponsel pintar android. Dengan adanya alat ini, diharapkan pengontrolan lampu akan lebih efisien dan dapat juga mengetahui suhu serta kelembapan ruangan dengan sangat mudah. 2. Metode Penelitian Metode penelitian yang digunakan di peneliatian ini diantaranya: 1) Studi Pustaka (Literature). Mempelajari buku-buku sumber yang berkaitan dengan permasalahan pembuatan alat. Studi literature ini dimaksudkan untuk mendapatkan bahanbahan yang sifatnya teoritis dan dijadikan Diterima 6 Januari 2016 ; Revisi 2 Februari 2016; Disetujui 15 Maret 2016
bahan dasar pemikiran dan perbandingan dengan hal-hal yang sifatnya praktis. Selain itu, data dan informasi diperoleh melalui internet yang dapat diakses dengan mudah dimana saja dan kapan saja. 2) Konsultasi Dengan Ahli. Konsultasi kepada yang ahlinya mengenai sumber yang berhubungan dengan permasalahan yang dihadapi. 3. Pembahasan Tinjauan Umum Alat Alat rumah pintar berbasis mikrokontroler yang dikontrol menggunakan ponsel pintar berbasis android yang dibuat adalah sebuah alat yang dapat berfungsi untuk mengontrol on/off lampu dengan cara menekan tombol on/of atau dengan menggunakan perintah suara. Alat tersebut dikombinasikan dengan pengukuran suhu dan kelembaban ruangan yang nantinya akan ditampilkan pada ponsel pintar berbasis android. Rancangan ini adalah sistem rumah pintar yang menggunakan mikrokontroler Atmega328P sebagai pusat pemrosesan data, pin sensor sebagai soket ke modul sensor DHT11 untuk mengukur suhu dan kelembaban, pin bluetooth sebagai soket ke modul bluetooth sebagai jembatan penerima dan pengirim data dari mikrokontroler ke ponsel pintar berbasis android, dan rangkaian elektronika lain sebagai pendukung sistem. Untuk mengaktifkan alat, hubungkan alat dengan catu daya 12 Volt DC dari adaptor yang telah terhubung dengan arus listrik PLN 220 Volt AC, jika LED pada sistem minimum alat hidup dan buzzer berbunyi maka alat tersebut siap bekerja, namun jika LED dan buzzer pada sistem minimum mati maka periksa tegangan pada arus listrik PLN dan adaptor. Blok Rangkaian Blok rangkaian rangkaian ini merupakan gambaran dari sistem yang dibuat yang terdiri dari ponsel android, bluetooth, sensor DHT11, adaptor, ATmega328P dan relay. Lihat pada Gambar 1. Gambar 1. Blok Rangkaian Gambar Rangkaian Gambar skema rangkaian dapat dilihat pada Gambar 2. Gambar 2. Skema Rangkaian 13
Cara Kerja Alat Untuk mensimulasikan alat rumah pintar pada rumah, nyalakan fungsi bluetooth pada ponsel android, kemudian jalankan aplikasi rumah pintar pada ponsel android yang telah terpasang aplikasi rumah pintar sebelumnya. Kemudian pilih daftar nama bluetooth yang tampil pada ponsel android lalu pilih nama bluetooth HOMEDUINO, jika belum dihubungkan maka akan meminta verifikasi kata sandi, setelah terhubung dengan rumah pintar maka kelembaban dan suhu akan tampil pada aplikasi di ponsel android, selanjutnya bisa memilih tombol lampu untuk menghidup atau mematikan lampu dan juga bisa memilih input suara untuk mengontrol lampu. Pembuatan Program Flowchart Program Flowchart program dari pembuatan alat rumah pintar ini dibagi menjadi tiga buah flowchart, sebagai berikut: 1. Flowchart pengontrolan on/off dengan menggunakan tombol pada aplikasi yang terpasang pada ponsel android. Flowchart tersebut dapat dilihat pada Gambar 3. Gambar 4. Flowchart on/off dengan menggunakan perintah suara 3. Flowchart untuk menampilkan suhu dan kelembaban ruangan. Gambar 3. Flowchart on/off dengan menggunakan tombol 2. Flowchart pengontrolan on/off dengan menggunakan perintah suara pada aplikasi yang terpasang pada ponsel android. Gambar 5. Flowchart sensor suhu dan kelembapan Konstruksi Sistem Konstruksi Sistem atau pengkodean dalam pembuatan alat rumah pintar ini terbagi dua 14
yaitu pengkodean di arduino IDE dan di App Inventor 2 berbasis Web. Gambar 12. Pemrosesan data dari mikrokontroler Gambar 6. Inisialisasi Program Gambar 7. Menampilkan nama perangkat Bluetooth Gambar 13. Mengidentifikasi perintah dari mikrokontroler Gambar 14. Menampilkan tanggal dan jam pada aplikasi Hasil Berikut merupakan hasil yang didapatkan setelah seluruh proses dilakukan hingga akhir. Gambar 8. Memilih perangkat Bluetooth Gambar 15. PCB Layout Gambar 9. Memilih tombol lampu Gambar 10. Perintah suara Gambar 11. Mengidentifikasi perintah suara Gambar 16. Foto Alat 15
Setelah alat rumah pintar dibuat, maka selanjutnya melakukan percobaan/pengujian apakah alat berjalan dengan baik atau tidak. 1. Hasil percobaan/pengujian kontrol lampu menggunakan metode black box, hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Pengujian on/off menggunakan tombol No Perintah Indikator Lampu Pada Aplikasi Android Keadaan LED Hasil 1 L1 ON Nyala Nyala Sukses 2 L1 OFF Mati Mati Sukses 3 L1 ON Nyala Mati Gagal 4 L1 OFF Mati Nyala Gagal 5 L2 ON Nyala Nyala Sukses 6 L2 OFF Mati Mati Sukses 7 L2 ON Nyala Mati Gagal 8 L2 OFF Mati Nyala Gagal 9 L3 ON Nyala Nyala Sukses 10 L3 OFF Mati Mati Sukses 11 L3 ON Nyala Mati Gagal 12 L3 OFF Mati Nyala Gagal 13 L4 ON Nyala Nyala Sukses 14 L4 OFF Mati Mati Sukses 15 L4 ON Nyala Mati Gagal 16 L4 OFF Mati Nyala Gagal 17 LALL ON Nyala Nyala Sukses 18 LALL OFF Mati Mati Sukses 19 LALL ON Nyala Mati Gagal 20 LALL OFF Mati Nyala Gagal *kegagalan pengendalian disebabkan karena banyaknya data yang dikirim dan diterima. Tabel 2. Pengujian on/off menggunakan perintah suara No Perintah Indikator lampu pada Aplikasi Keadaan LED Hasil android 1 Lampu kamar menyala Nyala Nyala Sukses 2 Lampu kamar padam Mati Mati Sukses 3 Lampu kamar menyala Nyala Mati Gagal 4 Lampu kamar padam Mati Nyala Gagal 5 Lampu dapur menyala Nyala Nyala Sukses 6 Lampu dapur padam Mati Mati Sukses 7 Lampu dapur menyala Nyala Mati Gagal 8 Lampu dapur padam Mati Nyala Gagal 9 Lampu halaman menyala Nyala Nyala Sukses 10 Lampu halaman padam Mati Mati Sukses 11 Lampu halaman menyala Nyala Mati Gagal 12 Lampu halaman padam Mati Nyala Gagal 13 Lampu keluarga menyala Nyala Nyala Sukses 14 Lampu keluarga padam Mati Mati Sukses 15 Lampu keluarga menyala Nyala Mati Gagal 16 Lampu keluarga padam Mati Nyala Gagal 17 Semua Lampu menyala Nyala Nyala Sukses 18 Semua Lampu padam Mati Mati Sukses 19 Semua Lampu menyala Nyala Mati Gagal 20 Semua Lampu padam Mati Nyala Gagal *kegagalan pengendalian disebabkan karena banyaknya data yang dikirim dan diterima serta perintah suara yang disebutkan tidak dikenal. 2. Hasil percobaan sensor DHT 11 Tabel 3. Pengujian Sensor DHT 11 No Nama Modul Kondisi Pengujian Output Aplikasi Hasil Didekatkan dengan solder Suhu bernilai tinggi, Sukses 1 Sensor DHT 11 kelembaban bernilai rendah Ditempatkan di kulkas Suhu bernilai rendah, kelembaban bernilai tinggi Sukses 16
4. Kesimpulan Berdasarkan materi yang sudah dibahas sebelumnya maka dapat diambil kesimpulan yaitu kita dapat meningkatkan kenyamanan dan kemudahan untuk mengontrol lampu pada rumah tanpa harus menekan saklar, mengukur suhu dan kelembaban tanpa harus menggunakan alat ukur termometer atau higrometer, kita dapat memanfaatkan teknologi ponsel pintar android, mikrokontroler ATmega328P, beserta komponen lainnya. Berdasarkan perancangan alat yang telah dibuat dan hasil analisa maka dapat disimpulkan beberapa hal berikut ini: 1. Komunikasi antara ponsel pintar android dengan mikrokontroler dapat dilakukan dengan menggunakan sambungan bluetooth. 2. Sistem pengendalian on/off lampu dapat dikendalikan dengan menggunakan ponsel pintar android dengan cara menekan tombol on/off atau dengan menggunakan perintah suara. 3. Dalam alat rumah pintar ini juga bisa mengukur suhu dan kelembaban ruangan. Dalam pembuatan alat rumah pintar ini tentu masih belum sempurna dan masih bisa dimaksimalkan lagi. Untuk itu, ada beberapa saran dari penyusun untuk memaksimalkan kinerja alat ini sebagai berikut: 1. Kedepannya koneksi alat rumah pintar ini bisa menggunakan bluetooth kelas 1 atau menggunakan jaringan internet agar jarak pengontrolannya bisa lebih jauh. 2. Penambahan fitur keamanan seperti penambahan sensor untuk pintu atau jendela dan juga dapat menambahkan kamera. Referensi Andrianto, Hendri. 2016. Arduino Belajar Cepat Dan Pemrograman. Bandung: informatika bandung. Budiharto, Widodo dan Sigit Firmansyah. 2008. Elektronika Digital dan Mikroprosesor. Yogyakarta: CV. Andi Offset. Dany, Umar. 2014. Contoh Flowchart Program Sistem Pakar. Diambil dari http://umardany.com/contohflowchart-program-sistempakar/.(13 juli 2016). Fakri. 2013. Sukses Menuju Olimpiade Sains Nasional Komputer SMA. Depok: pelatihan-osn.com. Irawan. 202. Membuat Aplikasi Android Untuk Orang Awam. Palembang: Maxikom. Isaias, Pedro. 2014. Human-Computer Interfaces And Interactivity:Emergent Research And Applications. Lisbon: IG Global. Kadir, Abdul. 2015. From Zero To A Pro Arduino. Yogyakarta: CV. Andi Offset. Simarmata, James. 2010. Rekayasa Perangkat Lunak. Yogyakarta: CV. Andi Offset. Setiawan, Hilman. 2014. Pengertian dan Klasifikasi Bahasa Pemrograman. Diambil dari:https://www.academia.edu/57 32133/Pengertian_dan_Klasifikasi _Bahasa_Pemrogaman.(13 juli 2016). Supranto, J. 2007. Statistik Untuk Pemimpin Berwawasan Global. Jakarta: Salemba Empat. Susanti, Eka. 2014.Bahan Ajar Praktek perancangan telekomunikasi. Palembang: Politeknik Negeri Sriwijaya. Winarno, dan Deni Arifianto. 2011. Bikin Robot Itu Gampang. Jakarta: PT. Kawan Pustaka. Winoto, Ardi. 2008. Mikrokontroller AVR ATmega 328P/32/16/8535 Dan Pemrogramannya Dengan Bahasa C pada Win AVR. Cirebon: Informatika. Wolber, david, Hal Abelson, Ellen Spertus dan Liz Looney. 2014. APP Inventor 2 Creat Your Own Android Apps. Sebastopol: O Reilly Media. 16