SISTEM PENGENDALI LAMPU RUANGAN SECARA OTOMATIS
MENGGUNAKAN PC BERBASIS MIKROKONTROLER ARDUINO UNO
Oleh : Iyuditya, Erlina Dayanti
Jurusan Teknik Informatika, Sekolah Tinggi Manajemen Informatika STMIK (IKMI) Cirebon Jl. Perjuangan No. 10 B Majasem
E-mail : iyuditya@gmail.com
ABSTRAK
Perkembangan teknologi informasi baik software dan hardware menunjang perkembangan dalam berbagai bidang, khususnya dalam bidang elektronika. Kemajuan ini bisa dimanfaatkan dalam pembuatan sistem otomatisasi dan pengontrolan terhadap komponen-komponen elektronika dan listrik. Pengendalian saklar lampu listrik yang dikerjakan secara manual menyebabkan penggunaan listrik dan kontrol dalam pengoperasian lampu yang bermasalah, misalnya pengendalian lampu secara manual dalam sebuah gedung bertingkat dan memiliki banyak lampu. Hal ini menjadikan sistem manual tersebut tidak efektif dan bisa memakan banyak waktu atau menyita banyak tenaga dalam pengoperasiannya. Dengan kemajuan komputer maka dapat dibangun sebuah sistem pengendalian yang secara otomatis bisa mengendalikan nyala dan padamnya lampu dijembatani dengan adanya sebuah mikrokontroler sebagai interface.
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, dapat dikatakan bahwa minat dan respon dalam menggunakan sistem pengendalian lampu ini masuk ke dalam kategori berminat. Hal ini menunjukan bahwa dengan adanya sistem baru yang dibuat dapat membantu dalam proses pengendalian lampu secara otomatis dan meningkatkan efisiensi kerja di tempat implementasi yaitu Lab Nepalnet SMAN 1 Palimanan dengan 42 responden. Berdasarkan tabel prosentase dapat menunjukkan bagaimana efektifitas pengunaan dalam proses pengendalian dan efisiensi, dan respon presentase adalah 78,5% dengan nilai Cronbach’s Alpha hasil uji SPSS sebesar 0,718 makamasuk ke dalam kategori baik atau sistem ini bisa digunakan dan sangat bermanfaat serta menyempurnakan sistem yang sebelumnya telah ada.
Kata Kunci :pengendalian lampu,
ABSTRACT
The growth in information technology both of software and hardware support developments invarious fields, especially in the field of electronics. This Progress can be utilizedin the manufacture of automation and control systems for electronic components and electrical. Control of electric light switch is done manually causing electricity usage and control the operation of the lamp is problematic, for example, control the ligh s manually in amulti-storey building and has a lot o f lights. This makes the manual system is not effective and can take a lot of time or take a lot of energy to operate.With the advancement of computers, it can build acontrol system that can automatically control the ignition and extinction of light is bridged with a microcontroller as the interface.
From the research that has been done, it can be said that the interest and response in using this light control system into the category of interest. This shows that with the new system created to as sistin the process of automatic light control and increased efficiency in the implementation of the Lab Nepalnet SMAN 1Palimanan with 42 respondents. Based on the percentage table to show how the effectiveness ofthe usein processcontrol and efficiency, and the response percentage was78.5% with a value of Cronbach's Alpha of 0.718 SPSS test results then belong to the category of good or the system can beused and veryhelp ful as well as perfecting previous system.
Keyword :lighting control, microcontrollers, automation, interface
I. PENDAHULUAN
Pengendalian pada alat-alat listrik khususnya lampu atau penerangan merupakan hal yang penting dalam pengelolaan energi dalam suatu tempat, misalnya saja di rumah, gedung perkantoran ataupun area lainnya yang lebih luas dan mempunyai banyak lampu. Otomatisasi atau pengendalian terhadap suatu komponen elektronik ataupun listrik menjadi sangat penting di masa sekarang ini dimana keefisienan dan kecepatan dituntut dalam segala bidang agar tercapai suatu sistem yang handal serta memudahkan dalam penggunaannya. Misalnya saja pada suatu sistem pengendalian lampu pada suatu gedung atau rumah.
Namun, dewasa ini umumnya masih hanyak dijumpai pengendalian saklar lampu yang dilakukan secara manual sehingga menyebabkan penggunaan alat-alat listrik tidak terkontrol dengan baik, misalnya penggunaan alat-alat yang dijalankan oleh tenaga listrik pada ruangan gedung yang terdiri dari beberapa lantai dan mempunyai banyak ruangan, akan menimbulkan masalah jika dalam pengontrolan menghidupkan dan mematikan peralatan terscbut dalam hal ini lampu listrik yang ada di setiap ruangan dilakukan secara manual.
listrik tersebut dalam hal ini lampu ruangan sehingga pengontrolan nyala padamnya lampu ruangan tersebut tidak lagi dilakukan secara manual tetapi dapat dilakukan melalui fasilitas komputer.
Dengan adanya sistem pengontrolan ini diharapkan dapat meningkatkan efisiensi penggunanan energi listrik dan meningkatkan efisiensi kerja manusia sehingga lebih menghemat waktu serta dapat menekan biaya operasional.
II. LANDASAN TEORI
Beberapa penelitian yang telah dilakukan mengenai sistem ini adalah :
(Zakaria dan Kartadinata, 2010) membuat sistem pengendalian lampu untuk meja billiard.
(Januaridwan, 2010) membuat Sistem pengendalian lampu menggunakan Java.
(Sriyanto, 2007) mengimplementasikan teknologi sms untuk pengendalian lampu.
Penelitian-penelitian tersebut diatas, dijadikan dasar penelitian sistem ini yang tentunya berbeda dengan peneliatian-penelitian tersebut, karena dalam sistem ini digunakan aplikasi berbasis web yang dapat diakses dimana saja.
2.1. System
Suatu sistem pada dasarnya adalah sekelompok unsur yang erat hubungannya satu sama lain, yang berfungsi bersama-sama untuk mencapai tujuan tertentu.[1]
2.2. SistemPengendalian Cahaya(Lampu)
Dalam fasilitas besar, memerlukan cara yang baik untuk menghubungkan perangkat pengendalian pencahayaan sehingga bisa bekerja sebagai suatu sistem. Sistem memungkinkan operator untuk mengontrol lampu lebih baik.Dalam beberapa fasilitas yang sangat besar dan kompleks, seperti stadion dan arena, pengendalian pencahayaan sangatlah penting.[2]
2.3 Sistem Manajemen Energi
Sistem manajemen energi menggunakan komputer untuk mengendalikan panel relay seperti motor mekanik, dan lainnya. Perbedaan utama dari Sistem Relay dan Sistem Manajemen Energi adalah bahwa Sistem manajemen Energi tidak hanya mengendalikan lampu tetapi juga mengendalikan seluruh energi dalam suatu gedung.[2]
2.4 PC (Personal Computer)
Microcomputer atau Personal Computer (PC) adalah komputer ukuran kecil yang dirancang untuk digunakan secara individual.PC dapat dikelompokan menjadi dua, yaitu PC Konvensional dan PC Non-Konvensional. yang termasuk PC Konvensional meliputi Pocket, Laptop, Desktop dan Tower, sedangkan yang termasuk PC Non-Konvensional termasuk Pen-base Computer, Personal Digital Assistant dan Network Computer.[3]
2.5 Mikrokontroler
Sebuah mikrokontroler telah berisi semua komponen yang memungkinkannya beroperasi mandiri, dan telah dirancang secara khusus untuk tugas monitoring dan / atau kontrol. Karena itu, selain prosesor saja, juga sudah memuat memori, interface pengendali, satu atau lebih timer, interrupt controller, dan yg terakhir pasti memuat tidak sedikit I / O pin yang memungkinkan untuk langsung menghubungkannya lingkungannya.[4]
2.6 Arduino Uno
Arduino Uno adalah papan mikrokontroler berdasarkan AT mega328. Memiliki 14 digital input / output pin (dimana 6 dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, osilatorkristal16MHz, koneksi USB, jacklistrik, headerICSP, dan tombol reset.[5]
2.7 PHP
PHP singkatan dari Hypertext Preprocessor adalah bahasa pemrograman web server-side yang bersifat open source yang merupakan script yang terintegrasi dengan HTML dan digunakan untuk membuat halaman website yang dinamis.[6]
2.8 Database
Database merupakan kumpulan dari data yang saling berhubungan satu dengan lainnya, tersimpan di perangkat keras komputer dan digunakan perangkat lunak untuk memanipulasinya.[7]
2.9 Bahasa Arduino
Bahasa Arduino diimplementasi dari C/C++ dalam pengkabelan. Ketika kita membuat sketsa program Arduino, secara tidak langsung kita membuat library pengkabelan yang sudah ada dalam Arduino IDE. Hal tersebut yang bisa membuat kita menciptakan program yang berjalan hanya dengan menggunakan dua fungsi yaitu: setup() dan loop(). Bahasa pengkabelan terisnpirasi dari bahasa Processing dan struktur program Arduino diturunkan dari bahasa Processing dimana terdapat dua fungsi pembuat program yaitu setup()dan draw().[8]
III.METODE PENELITIAN
3.1 Tahap Pengumpulan Data
Teknik pengumpulan data yang digunakan dalam penelitian ini yaitu :
1. Studi Pustaka
Studi ini dilakukan dengan mempelajari, meneliti, dan menelaah berbagai sumber dari buku-buku, teks, jurnal ilmiah, situs-situs di internet dan bacaan-bacaan yang ada kaitannya dengan topik penelitian.
2. Studi Lapangan
a. Wawancara
Wawacara adalah teknik pengumpulan data dengan cara mengadakan tanya jawab secara langsung dengan narasumber yang terkait dengan permasalahan yang diambil.
b. Observasi
Observasi adalah teknik pengumpulan data dengan cara melakukan pengamatan secara langsung terhadap objek permasalahan yang diambil.
3.2 Tahap Pengembangan Sistem
Metode pengembangan yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode Prototyping, yaitu :
1. Pengumpulan kebutuhan
Mendefinisikan format seluruh perangkat lunak dan perangkat keras, mengidentifikasikan semua kebutuhan, dan garis besar sistem pengendalian yang akan dibuat.
2. Membangun prototyping
Membangun prototyping dengan membuat perancangan sementara sebagai dasar pengembangan untuk selanjutnya setelah di evaluasi serta untuk melihat kestabilan sistem sementara.
3. Evaluasi protoptyping
Evaluasi ini dilakukan untuk mengetahui apakah prototyping yang sudah dibangun sudah sesuai dengan tujuan pembuatan. Jika sudah sesuai maka langkah 4 akan diambil. Jika tidak prototyping direvisi dengan mengulangi langkah 1, 2 , dan 3.
4. Mengkodekan sistem
Dalam tahap ini prototyping yang sudah di sepakati diterjemahkan ke dalam bahasa pemrograman yang sesuai yaitu bahasa pemrograman Processing untuk perangkat kerasnya dan PHP untuk perangkat lunaknya.
5. Menguji sistem
Setelah sistem sudah jadi dan siap untuk di pakai, maka harusditesdahulu sebelum digunakan.Pengujian ini dilakukan dengan menguji respon waktu dari eksekusi perintah pengendalian terhadap mikrokontroler sebagai pengendali utama.
6. Evaluasi Sistem
Mengevaluasi apakah sistem yang sudah jadi sudah sesuai denganyang diharapkan dengan cara observasi melalui angket disuatu tempat atau instansi. Jika sesuai, maka langkah 7 dilakukan, jika tidak ulangi langkah 4 dan 5.
7. Menggunakan sistem
Perangkat lunak dan perangkat keras yang telah diuji dan sesuai harapan siap untuk digunakan.
3.3 Diagram Blok
Secara umum Sistem sistem pengendali otomatis ini bisa digambarkan melalui diagram blok berikut :
PC Komunikasi Serial
Gambar 3.1. Diagram Blok Sistem
3.4 Kebutuhan Hardware
Tabel 3.1 Tabel Kebutuhan Hardware
3.5 Rangkaian Pengontrol Lampu
Gambar 3.2 Rangkaian Pengontrol lampu
mikrokontroler di reset maka sebagai penanda, pin 13 akan berkedip atau blink.
3.6 Perancangan Perangkat Lunak
Pada sistem ini, perancangan perangkat lunak dapat dibedakan menjadi dua bagian yaitu perancangan perangkat lunak pada modul pengendali utama, papan mikrokontroler Arduino Uno dengan menggunakan program Arduino IDE versi 1.0 berbasis bahasa Processing yang diadaptasi dari bahasa C dan juga perancangan perangkat lunak pengendali pada PC sebagai antarmuka untuk pengguna dengan menggunakan Processing dan bahasa pemrograman web yaitu PHP yang dipadukan dengan database menggunakan MySQL.
3.6.1 Perancangan perangkat lunak pada Arduino Uno
Langkah awal yang harus dilakukan adalah dengan menentukan logika yang akan diterapkan pada lampu yang akan dikendalikan, kemudian membuat algoritmanya yang kemudian di implementasikan menggunakan Arduino IDE.
Tabel 3.3 Tabel Logika lampu
Dari kemungkinan-kemungkinan logika tersebut, maka dibuatlah diagram alir atau flowchart dari perangkat lunak yang akan ditanam di dalam mikrokontroler Arduino Uno, yaitu sebagai berikut :
Gambar 3.3 Flowchart perangkat lunak pada Arduino
3.6.2 Perancangan perangkat lunak pada PC
Perancangan perangkat lunak pada komputer atau PC dalam sistem ini dibagi menjadi dua bagian, yaitu perancangan perangkat lunak menggunakan bahasa Procesing menggunakan Processing versi 1.5.1 sebagai jembatan antara komputer dengan komunikasi serial ke perangkat papan mikrokontroler Arduino Uno dan perancangan antarmuka untuk pengendali yang akan digunakan oleh pengguna dengan memanfaatkan bahasa pemrograman PHP dan MySQL.
1. Perancangan perangkat lunak penghubung
Gambar 3.4 Flowchart perangkat lunak penghubung
2. Perancangan perangkat lunak pengendali
Gambar 3.5 Use Case Diagram
Tabel 3.2 Skenario Use Case pengendalian lampu
IV.PENGUJIAN DAN HASIL
4.1 Prosedur Pengoperasian
Berikut adalah prosedur pengoperasian sistem
Jalankan terlebih dahulu perangkat lunak penghubung antara perangkat lunak yang digunakan oleh pengguna dengan mikrokontroler, aktifnya perangkat lunak ini ditandai dengan adanya sebuah jendela baru berukuran kecil dengan latar belakang yang kosong, hanya sebuah jendela kecil yang menandakan perangkat lunak aktif.
Langkah selanjutnya adalah memanggil atau mengaktifkan aplikasi utama yang digunakan untuk pengendalian dengan cara memanggilnya melalui kotak URL pada browser.
Apabila aplkasi tidak muncul, periksa kembali dan pastikan servis Apache dan MySQL telah aktif didalam program server agar aplikasi pengendali dapat dipanggil melalui browser tanpa kendala.
Gambar 4.1 Halaman utama sistem
Untuk melakukan pengendalian secara otomatis berdasarkan waktu, maka dapat dilakukan melalui menu penjadwalan Timer dan Schedule. Menu Timer untuk melakukan pengendalian berdasarkan waktu dan tanggal.
Gambar 4.2 Halaman timer pengendali
4.2 Pengujian Pengendalian
Tabel 4.1Pengujian pengendalian
Berdasarkan hasil pengujian diatas, lampu dapat dikendalikan dengan normal dapat dinyalakan dan dimatikan sesuai perintah input dari pengendalian menu pengendalian berdasarkan penjadwalan tanggal. Selanjutnya didapat hasil rata-rata dari waktu respon eksekusi perintah pengendalian sebesar : 0,560. Waktu respon tersebut sangatlah baik karena tidak lebih dari 1 detik dan tidak menimbulkan delay yang lama dalam eksekusi perintah pengendalian.
4.3 Analisa Hasil Pengujian Pencapaian Tujuan
Penghitungan Angket / kuesioner :
Jumlah skor kriterium dari 42 Staf karyawan
5 x 20 x 42 = 4200 Keterangan:
5 = Skor tertinggi tiap item 20 = Jumlah soal
42 = Jumlah responden
Tabel 4.2 Hasil Kuesioner
Dari interpretasi tersebut, nilai rata – rata 78,5% terletak pada daerah yang cukup Setuju/Baik.
Hasil perhitungan reliabilitas instrument didapat nilai untukvariabel. hasil perhitunganreabilitas tersebut dikonsultasikan dengan korelasi product moment tarafsignifikan 5 % pada N = 42 (0,304), maka instrument faktor-faktormenyebabkan angket dinyatakan reliabel dan dapat digunakan sebagaialat pengumpul data.
Jika alpha atau r hitung :
1. 0,8 – 1,0 = realibilitas baik 2. 0,6 – 0,799 = realibilitas diterima 3. < 0,6 = realibilitas kurang baik
Dari hasil analisa SPSS didapat Tabel Reliabilitas sebagai berikut :
Tabel 4.3 Hasil Uji SPSS
V. KESIMPULAN
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, dapat dikatakan bahwa minat dan respon dalam menggunakan sistem pengendalian lampu ini masuk ke dalam kategori berminat. Hal ini menunjukan bahwa dengan adanya sistem baru yang dibuat dapat membantu dalam proses pengendalian lampu secara otomatis dan meningkatkan efisiensi kerja di tempat implementasi yaitu Lab Nepalnet SMAN 1 Palimanan. Berdasarkan tabel prosentase dapat menunjukkan bagaimana efektifitas dan efisiensi dalam pengendalian lampu, denganrespon presentase adalah 78,5% masuk ke dalam kategori baik.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Sutabri, Tata. 2005. Sistem Informasi Manajemen,Yogyakarta : Penerbit Andi
[2] Karlen, Mark dan Benya, James. 2004. Dasar-dasar Desain Pencahayaan. Jakarta : Erlangga
[3] Suyanto, M. 2005. Pengantar Teknologi Informasi untuk Bisnis, Yogyakarta : Penerbit Andi
[4] Günther Gridling, Bettina Weiss.
2006.Introduction to Microcontroller. Vienna :Vienna University of Technology
[5] Arduino.cc.
“ArduinoBoardUno”.http://arduino.cc/en/Main/ard uinoBoardUno. (akses pada 12 April 2009)
[6] Anhar. 2009. Panduan Menguasai PHP dan MySQL Secara Otodidak, Jakarta :Mediakita
[7] Hartono, Jogiyanto, MBA, Ph.D. 2004.
Pengenalan Komputer. Yogyakarta : Penerbit Andi
