i
KENDALI PERALATAN LISTRIK RUMAH
MENGGUNAKAN SMARTPHONE BERBASIS
MODUL WIFI ESP8266 DAN GOOGLE ASSISTANT
LAPORAN PROYEK AKHIR
Oleh :
DEDI MISWANTONI NIM : 3211611014
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA
POLITEKNIK NEGERI BATAM
ii
KENDALI PERALATAN LISTRIK RUMAH
MENGGUNAKAN SMARTPHONE BERBASIS
MODUL WIFI ESP8266 DAN GOOGLE ASSISTANT
LAPORAN PROYEK AKHIR
Oleh :
DEDI MISWANTONI
NIM : 3211611014
Disusun untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan Program Diploma III
Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Batam
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA
POLITEKNIK NEGERI BATAM
iii
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR
PERNYATAAN KEASLIAN LAPORAN AKHIR
Saya yang bertanda tangan di bawah ini menyatakan bahwa isi sebagian maupun keseluruhan Laporan Akhir saya yang berjudul : “kendali peralatan listrik rumah menggunakan smartphone berbasis
modul wifi esp8266 dan google assistant” adalah hasil karya sendiri,
diselesaikan tanpa menggunakan bahan-bahan yang tidak diijinkan dan merupakan bukan karya pihak lain yang saya akui sebagai karya sendiri.
Semua referensi yang dikutip atau dirujuk telah ditulis secara lengkap pada daftar pustaka. Apabila ternyata pernyataan saya ini tidak benar, saya bersedia menerima sanksi sesuai peraturan yang berlaku.
Batam,16 Oktober 2018
Dedi Miswantoni
iv
LEMBAR PENGESAHAN
LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN AKHIR
Laporan Akhir disusun untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Ahli Madya (A. Md.)
di
Politeknik Negeri Batam Oleh : DEDI MISWANTONI
NIM : 3211611014 Tanggal Sidang : 1 November 2018 Disetujui Oleh :
Dosen Penguji : Dosen Pembimbing :
1. Heru Wijanarko, S.T., M.Sc NIP/NIK 110070
1. Daniel Sutopo Pamungkas, S.T., M.T. NIP/NIK 100006
2. Irwanto Zarma utra,S.Pd.M.Eng. NIP/NIK
2. Fauzun Atabiq, S.T., M.CS. NIP/NIK 110073
v
ABSTRAK
KENDALI PERALATAN LISTRIK RUMAH MENGGUNAKAN
SMARTPHONE BERBASIS MODUL WIFI ESP8266 DAN GOOGLE ASSISTANT
Nama Mahasiswa : Dedi miswantoni NIM : 3211611014
Pembimbing 1 : Daniel Sutopo Pamungkas, S.T., M.T. E-mail : dedi_miswantoni@yahoo.co.id
ABSTRAK
Setiap orang menginginkan kemudahan dan kenyamanan untuk rumahnya dan saat ini hampir semua masyarakat mengenal internet dan menggunakan smartphone disetiap aktifitasnya,dengan adanya teknologi
IoT ini kita bisa membuat benda atau alat listrik dan alat elektronik
dirumah terhubung dengan internet. Sehingga perangkat elektronik dan peralatan listrik yang sebelumnya hanya bisa dihidupkan secara manual bisa kita kendalikan dan monitor melalui smartphone. Komponen utama alat ini menggunakan mikrokontroler NodeMCU esp8266, merupakan mikrokontroler yang telah dilengkapi modul wifi. Agar alat dapat terhubung dengan internet dan diakses melalui smarthphone maka alat dihubungkan dengan server IoT yaitu blynk webserver. Berdasarkan hasil pengujian alat-alat listrik dirumah bisa terhubung dengan internet, dikendalikan dan dimonitor melalui smartphone. Pada hasil pengujian alat mampu untuk mengirimkan perintah melalui tombol aplikasi pada
smarthphone dengan waktu tunda rata-rata 0.88 detik dan dengan
perintah suara waktu tunda rata-rata 5.69 detik. Sedangkan untuk menampilkan nilai arus dan daya dengan waktu tunda rata-rata 3.36 detik.
Kata kunci : IoT, NoduMcu esp8266, Blnyk,Google
vi
ABSTRACT
HOME APPLIANCE CONTROL USING SMARTPHONE BASED ON WIFI ESP8266 MODULE AND GOOGLE ASSISTANT Nama Mahasiswa : Dedi miswantoni
NIM : 3211611014
Pembimbing 1 : Daniel Sutopo Pamungkas, S.T., M.T. E-mail : dedi_miswantoni@yahoo.co.id
ABSTRACT
Everybody wants convenience and comfort for his home, Todays almost everyone knows the internet and uses a smartphone on every activity, with this IoT technology we can make things or electrical devices and electronic appliances at home connected to the internet. Which previously we could only control them manually, now we can control and monitor them via smartphone. The main processor of this device is NodeMCU esp8266 microcontroller, which embedded with a wifi module. And to makes this device to be able to connect to the internet and can be accessed through an application on smartphone, this device connected to blnyk IoT web server. Based on the testing results, electrical appliances can be connected to the internet, controled and monitored via smartphone. This can be observed from the testing results, this device able to send commands via application buttons and voice commands to turn on and off the lamp, with an average delay time 0.88 seconds if controled with buttons and 5.69 seconds using voice commands and then for displaying current and power values delay time average 3.36 seconds.
Keywords: IoT, NoduMcu esp8266, Blnyk, Google Asisstant,
vii
KATA PENGANTAR
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah puji syukur hanya bagi Allah SWT karena atas rahmat dan karuniaNyalah kami dapat menyelesaikan proyek akhir serta penulisan buku Tugas Akhir dengan judul “kendali peralatan listrik rumah menggunakan smartphone berbasis modul wifi esp8266 dan
google assistant” dengan baik dan lancar. Tugas Akhir ini kami susun
sebagai syarat kelulusan program Diploma III Politeknik Negeri Batam. Juga tak lupa sholawat beriring salam penulis sampaikan kepada baginda Rasulullah Muhammad SAW karena berkat beliaulah kita bisa mengenal Allah SWT.
Selama pengerjaan Tugas Akhir ini, kami menyadari bahwa masih banyak kekurangan dan hasilnya masih belum sempurna. Oleh karena itu, saran dan kritik dari berbagai pihak kami harapkan sehingga dapat membantu untuk pengembangan sistem yang lebih baik lagi.
Kami juga menyampaikan terima kasih kepada nama-nama berikut yang telah banyak membantu baik secara moril, bantuan tenaga, ilmu serta berbagi semangat sehingga kami dapat menyelesaikan proyek Tugas Akhir ini.
1. Kedua orang tua kami yang telah membesarkan dan mendidik, mendoakan, membantu secara moril dan materil, memberikan berbagai pelajaran yang tak kami dapatkan di kampus, serta penyemangat terbaik yang karena jasa merekalah kami bertekad keras untuk bisa wisuda tepat waktu dengan hasil terbaik yang kami mampu.
2. Kepada istri tercinta atas dukungan penuh dan kesabaranya serta kedua anak kami yang menjadi penyemangat dan penyejuk hati.
3. Bapak Dr. Priyono Eko Sanyoto selaku Direktur Politeknik Negeri Batam.
4. Bapak Dr. Budi Sugandi, S.T., M.Eng.selaku Kepala Jurusan Teknik Elektronika yang selalu memberikan motivasi dan dorongan agar kami selalu semangat.
5. Bapak Abdullah Sani, S.ST., M.Sc. sebagai Ketua Program Studi dan sekaligus sebagai dosen wali kami yang telah menjadi orang tua kami selama kami menjalani pendidikan.
6. Bapak Daniel Sutopo Pamungkas, S.T., M.T. dan Bapak Fauzun Atabiq, S.T., M.CS. sebagai dosen pembimbing atas segala bantuan dan kesabaran dalam memberikan bimbingan, arahan, dan masukan-masukan bagi kami disetiap kesempatan dan telah menjadi orang tua kami selama mengerjakan Tugas Akhir ini.
viii 7. Semua dosen, instruktur dan laboran Teknik Elektro yang telah memberikan ilmu selama kami belajar di Politeknik Negeri Batam.
8. Teman-teman seperjuangan baik dari KBK Mekatronika dan KBK Listrik yang selalu saling mendukung sehingga kita bisa menyelesaikan proyek akhir ini.
Adalah suatu berkah yang tiada kiranya karena akhirnya perjalanan di kampus Politeknik Negeri Batam membuahkan hasil yang memuaskan. Batam, 16 Oktober 2018 Penulis
ix
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ... iii
LEMBAR PENGESAHAN ... iv
ABSTRAK ... v
ABSTRACT ... vi
KATA PENGANTAR ... vii
DAFTAR ISI ... ix
DAFTAR GAMBAR ... xi
DAFTAR TABEL... xii
BAB 1 PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Perumusan Masalah ... 1
1.3 Batasan Masalah ... 2
1.4 Tujuan dan Manfaat ... 2
1.5 Sistematika Penulisan... 2
BAB 2 DASAR TEORI ... 4
2.1. IoT(Internet of Things) ... 4
2.2. Mengenal Wifi ... 4
2.3. Sistem Kendali ... 4
2.4. NodeMcu ESP8266 ... 5
2.5. Modul Relay ... 6
2.6. Sensor Arus Sensor Arus ACS712 ... 9
2.7. Aplikasi Blynk ... 10
x
2.9. google assistant ... 11
BAB 3 PERANCANGAN SISTEM ... 12
3.1. Deskripsi Sistem ... 12
3.2. Perancangan Hardware ... 13
3.3. Perancangan Mekanik ... 15
3.4. Perancangan Software ... 16
BAB 4 HASIL DAN ANALISA ... 17
4.1 Pengujian Sistem... 17
4.2 Pengujian koneksi nodeMcu dengan smartphone ... 17
4.3 Pengujian tombol aplikasi kontrol pada smartphone ... 17
4.4 Pengujian kontrol melalui perintah suara dengan aplikasi google assistant. ... 19
4.5 Pengujian pembacaan arus dan daya listrik ... 21
4.6 Hasil pembuatan elektrikal ... 23
BAB 5 PENUTUP ... 24 5.1 Kesimpulan ... 24 5.2 Saran... 24 DAFTAR PUSTAKA ... 25 LAMPIRAN ... 26 BIODATA PENULIS ... 29
xi DAFTAR GAMBAR
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2. 1 Modul ESP 8266 ... 5
Gambar 2. 2 NodeMcu ESP8266... 6
Gambar 2. 3 relay ... 7
Gambar 2. 4 Komponen relay ... 8
Gambar 2. 5 Modul relay ... 8
Gambar 2. 6 Sematik modul relay ... 9
Gambar 2. 7 Sensor Arus ACS712 ... 9
Gambar 3. 1 Deskripsi Sistem ...12
Gambar 3. 2 Tampilan pada smartphone ...13
Gambar 3. 3 Perancangan Hardware ...14
Gambar 3. 4 Skematik diagram ...14
Gambar 3. 5 Desain Mekanik ...15
Gambar 3. 6 Flowchart Sistem ...16
Gambar 4. 1 Pengujian koneksi internet ...17
Gambar4. 2 Pengujian tombol pada aplikasi ...18
Gambar4. 3 Kontrol dengan perintah suara...19
Gambar4. 4 Tampilan pembacaan arus dan daya listrik ...21
xii DAFTAR TABEL
DAFTAR TABEL
Tabel 4. 1 Hasil uji dan analisa waktu tunda kontrol lampu ... 20 Tabel 4. 2 Hasil uji dan analisa sensor arus ... 22
1 BAB 1 PENDAHULUA N
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Internet artinya adalah sekelompok jaringan komputer bisa saling terhubung satu sama lain secara fisik, membaca dan menguraikan protokol komunikasi tertentu sehingga setiap komputer tersebut bisa saling berkomunikasi dan saling bertukar informasi satu sama lain[1].
Internet untuk segala (Internet of Things) adalah singkatan dari
IoT yaitu merupakan sebuah metode pengembangan dari kegunaan dan
manfaat dari jaringan internet saat ini. Sehingga benda bisa terhubung secara berkelanjutan. Dengan kemampuan tersebut benda yang ada didunia nyata ini baik benda mati ataupun benda hidup mempunyai kemampuan untuk berbagi data dan dikendalikan dari jarak yang jauh. Sebagai contoh seperti pada bahan pangan, alat-alat elektronik yang semuanya tersambung ke jaringan internet baik secara lokal atau global melalui sensor yang terpasang pada benda tersebut dan selalu aktif [2].
Saat ini hampir semua masyarakat mengenal internet dan menggunakan smartphone sebagai kebutuhan pokok untuk menjalankan aktifitasnya ,dengan adanya teknologi IoT ini kita bisa membuat benda atau alat listrik dan alat elektronik dirumah terhubung dengan internet. Sehingga perangkat elektronik dan peralatan listrik tersebut bisa kita monitor dan dikendalikan lewat smartphone.
Sebelumnya jika kita ingin mematikan peralatan listrik dan peralatan elektronik dirumah dilakukan secara manual dengan mematikan saklar atau mencabut plug dari stop kontak yang ada di dinding, dengan alat yang kita buat ini kita bisa mematikan dan menghidupkan peralatan tersebut melalui smartphone baik melalui tombol pada aplikasi smarthphone bahkan hanya dengan perintah suara.
1.2 Perumusan Masalah
Dari uraian latar belakang yang telah di sampaikan sebelumnya, maka dapat disusun beberapa perumusan masalah sebagai berikut:
1. Bagaimana menghubungkan peralatan listrik dirumah dengan internet menggunakan modul wifi Nodemcu esp8266.
2 2. Bagaimana mengendalikan alat listrik dan elektronik di rumah menggunakan smartphone baik dari tombol pada aplikasi atau dengan perintah suara.
1.3 Batasan Masalah
Adapun ruang lingkup penelitian sebagai batasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Sistem kontrol yang dibuat hanya untuk pemutus suplai power pada saklar dan stop kotak peralatan listrik di rumah, dan hanya terbatas pada 4 buah alat listrik yang bisa dikendalikan dan memonitor arus atau daya listrik terpakai pada smartphone. 2. Peralatan dan komponen yang digunakan dalam proyek
percobaan ini hanya menggunakan tegangan 220 VAC keamaanan alat dibatasi sebesar 5 A.
3. Sistem yang dibuat menggunakan integrasi website dengan
hardware berupa modul wifi Nodemcu esp8266 dan relay.
4. Sistem kontrol pada penelitian ini hanya meliputi mematikan dan menghidupkan saklar dan stop kontak listrik melalui tombol pada aplikasi android dan perintah suara menggunakan
google assistant.
1.4 Tujuan dan Manfaat
Tujuan dari Tugas Akhir ini adalah untuk membuat perangkat
IoT yaitu sistem pengontrolan peralatan listrik dirumah mengunakan
modul wifi Nodemcu esp8266 sehingga peralatan listrik dirumah bisa terhubung ke internet dan dapat dikendalikan dari jarak jauh.
Manfaat dari Tugas Akhir ini adalah kita bisa memanfaatkan
smartphone untuk mengendalikan peralatan listrik dan elektronik
dirumah degan smarthphone.
1.5 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan merupakan bagian dari penulisan laporan yang mempunyai tujuan untuk mempermudah pembaca terhadap pemahaman pembaca terhadap isi yang terkandung didalamnya, hal ini untuk menghindari kesalahan penafsiran. Sistematika penulisan laporan Tugas Akhir terdiri atas beberapa bagian, yaitu :
3
Bab I Pendahuluan
Dalam bab ini menjelaskan mengenai latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan dan manfaat, dan sistematika penulisan.
Bab II Dasar Teori
Konsep-konsep yang mendasari perancangan Tugas Akhir akan dijelaskan dalam bab ini, apa itu IoT, memahami apa itu modul wifi
Nodemcu esp8266 dan sistem kerjanya, modul relay, aplikasi blynk, IFTTT, google assistant dan komponen-komponen pendukung lainnya
yang digunakan dalam proses pembuatan alat.
Bab III Perancangan Sistem
Membahas tentang perancangan dan pembuatan perangkat keras (hardware) yang meliputi sistem mekanik atau rangkaian elektronik dan perangkat lunak (software) yang meliputi program yang digunakan untuk mengaktifkan alat serta hal-hal yang lain yang berhubungan dengan proses perancangan.
Bab IV Hasil dan Analisa
Pada bagian ini ditampilkan hasil-hasil pengukuran dan pengujian yang dilakukan dalam penelitian. Selanjutnya secara terperinci dan tahap demi tahap, data hasil penelitian dibahas dan dianalisis secara detail dan tajam sehingga diperoleh kesimpulan yang menjawab semua tujuan penelitian
Bab V Penutup
4
BAB 2 DASAR TEORI
BAB 2 DASAR TEORI
2.1. IoT(Internet of Things)
IoT (Internet of Thing) terkadang disebut juga dengan benda-benda terhubung dengan internet, dan sebagaimana kita ketahui bahwa internet adalah salah satu penemuan manusia yang sangat penting dan bermanfaat dalam sejarah manusia, dampaknya bisa kita rasakan pada pendidikan, komunikasi, bisnis, sains, pemerintahan bahkan kemanusiaan.
Sekarang bisa dianggap bahwa IoT adalah evolusi berikutnya dari internet, yang mengambil lompatan besar dalam kemampuannya mengumpulkan, menganalisa dan mendistribusikan data yang bisa kita ubah menjadi informasi, pengetahuan dan lain-lain, dalam konteks ini pemanfaatan IoT menjadi hal yang sangat penting pada saat ini.
2.2. Mengenal Wifi
Wi-Fi atau Wireless Fidelity merupkan sebuah standar dari
jaringan tanpa kabel, yaitu hanya dengan menggunakan sebuah komponen yang sesuai satu sama lain sehingga dapat terhubung ke jaringan [3].
Pada mulanya Wi-Fi hanya ditujukan untuk pengunaan jaringan local saja sebgai pengganti kabel Area Lokal (LAN), tetapi saat ini lebih banyak digunakan untuk menghubungkan internet tanpa kabel. Sehingga memungkinan seseorang dapat menggunakan komputer dan smartphone untuk terhubung dengan internet dengan menggunakan titik akses terdekat atau dikenal dengan istilah hotspot.
2.3. Sistem Kendali
Sistem merupakan sekumpulan dari elemen-elemen tertentu yang dapat saling berinteraksi untuk menghasilkan suatu tujuan tertentu. Yang menggambarkan sebuah kejadian-kejadian dan kesatuan seperti suatu hal yang nyata, seperti adanya tempat, benda, dan orang-orang yang betulbetul ada dan terjadi [4].
Jadi sistem itu adalah merupakan suatu jaringan kerja dari prosedur-prosedur yang saling berhubungan satu dengan yang lain,
5 berkumpul bersama-sama untuk melakukan suatu kegiatan dan untuk menyelesaikan suatu sasaran tertentu [5].
Kendali artinya mengatur, mengarahkan atau memerintah sesuatu, jadi suatu sistem kendali bisa diartikan dengan sebuah susunan komponen fisik yang dapat terhubung atau terkait sedemikian rupa sehingga setiap komoponen tersebut dapat memerintah, mengarahkan atau mengendalikan bahkan dapat mengatur dirinay sendiri bahkan dapat mengendalikan sistem lain [6].
2.4. NodeMcu ESP8266
ESP8266 disebut sebagai System On Chip (SOC) yaitu sebuah
modul yang memiliki kemampuan untuk terhubung dengan jaringan
TCP/IP via Wifi. Dibuat oleh Espressif System, pabrik dari Cina. Modul
ini sama seperti sebuah microcontroller lain karna sudah memiliki chip,
RAM, ROM serta transmitter Wifi tetapi hanya memiliki 2 pin GPIO,
dan dalam penggunaanya bisa digabung dengan microcontroller lainnya seperti arduino agar bisa terhubung ke internet.
Gambar 2. 1 Modul ESP 8266
Gambar 2.1 merupkan bentuk dasar modul wifi esp 8266, memprogram modul ESP8266 sedikit merepotkan karena diperlukan beberapa teknik wiring serta tambahan modul USB ke serial untuk mengunduh program ke dalam chip.
Namun NodeMCU seperti pada gambar 2.2 telah mem-package
ESP8266 ke dalam sebuah development kit board yang kompak dengan
6 kelebihan bisa terkoneksi dengan internet dan sudah dilengkapi port
micro USB seperti pada smartphone untuk meng-upload programnya. NodeMcu sebenarnya merupakan sebuah firmware open-source
yang digunakan pada development kit tersebut.Firmware tersebut menggunakan bahasa pemrograman scripting Lua. Tetapi ESP8266 juga kompatibel dengan arduino IDE sehingga kita bisa memprogramnya layaknya board arduino biasa hanya diperlukan untuk memasang
library tambahan pada arduino IDE.
Gambar 2. 2 NodeMcu ESP8266
Tegangan Kerja ESP8266 menggunakan standar tegangan 3.3V untuk bisa berfungsi. Tidak seperti microcontroller AVR dan sebagian besar board arduino yang memiliki tegangan 5 volt. Meskipun begitu,
NodeMcu masih bisa terhubung dengan 5V namun melalui port micro USB atau pin Vin yang disediakan. Namun karena semua pin pada ESP8266 tidak toleran terhadap masukan 5V. Maka tidak bisa langsung
mencatunya dengan tegangan tersebut jika tidak ingin merusak board. Sehingga bisa menggunakan pembagi tegangan dengan resistor untuk mengubah tegangan ke nilai 3.3v.
2.5. Modul Relay
Relay adalah komponen elektromekanikal yang prinsip kerjanya
sama dengan saklar yang kontaknya digerakkan oleh koil yang dialiri arus litrik (prinsip elektromagnet). Sehingga walaupun bekerja dengan
7 arus listrik yang kecil dapat menghantarkan arus listrik dan tegangan yang lebih besar. Pada percobaan ini kita menggunakan modul relay yang bekerja dengan tegangan 5 volt tetapi bisa bekerja sebagai pemutus tegangan listrik 220 volt.
Gambar 2. 3 relay
Gambar 2.3 menjelaskan bentuk komponen relay yang terdiri dari 4 macam komponen dasar yaitu :
1. Koil
2. Armature Switch 3. Contact Point (Saklar)
8 Gambar 2. 4 Komponen relay
Gambar 2.4 di atas menjelaskan bagian-bagian dari relay , relay mempunyai dua macam kontak yaitu kontak NO (Normally open) atau terputus dan kontak NC (Normally close) atau terhubung. yang apabila koil dialiri arus listrik maka kontak NO akan berubah menadi NC dan kontak NC berubah menjadi NO. Koil pada umumnya hanya membutuhkan arus listrik dan tegangan yang relatif kecil tetapi pada kontaknya kita bia melewatkan arus dan tegangan listrik yang besar.
9 Gambar 2.5 merupakan gambar modul relay 4 chanel yang sudah dilengkapi dengan komponen optocoupler atau optoisolator kapasitas maksimum setiap relay adalah 10 A.
Gambar 2. 6 Sematik modul relay
Gambar 2.6 merupakan rangkaian dasar skematik modul relay, rangkaian penggerak dari relay mengunakan komponen optocoupler. Sebagai pengaman karna optocoupler bekerja berdasarkan sinar infra merah yang terdeteksi oleh komponen phototransisitor yang menyebabkan terjadinya hubungan atau saklar on dan arus listrtik dan tegangan yang lebih tinggi pada beban. Dan tegangan dan arus ini tidak akan masuk kebagian mikrokontroler sehingga alat menjadi aman.
2.6. Sensor Arus Sensor Arus ACS712
10 Modul Sensor Arus ACS712 seperti pada gambar 2.7 sanggup mendeteksi arus hingga 30A dan sinyal arus ini dapat dibaca melalui pin analog mikrokontroler, ada berbagai macam kapasitas yang tersedia dipasaran untuk modul ini yaitu 30A, 20A, 5A. Pada alat yang akan dibuat ini akan menggunakan ACS712 untuk arus hanya terbatas 5A.
Sensor arus ini dapat mengukur arus ac positif dan arus ac negatif dengan kisaran negatif 5A sampai dengan positif 5A dan teganan masukan sensor ini sebesar 5V. Untuk membaca nilai tengah atau 0 volt diambil dari setengah dari sumber VCC [7].
Untuk pembacaan ADC modul ini mempunyai sensitifitas tegangan sebesar 185 mV/A. untuk jangkauan pembacaan mulai dari 0 (pada input 0V input) sampai 1023 (pada input 5V) menggunakan resolusi sebesar 0,0049V. dan untuk pembacaan sensor pada program
mikrokontroler dirumuskan dengan persamaan sebagai berikut :
I = (0,0049 mV x tegangan keluaran yang terbaca dikurang 2,5V dibagi dengan 0,185mV.
2.7. Aplikasi Blynk
Blynk adalah merupakan aplikasi yang bisa digunakan pada
smartphone iOS dan OS Android sebagai aplikasi untuk mengontrol
mikrokontroler Arduino, NodeMCU, Raspberry Pi dan sejenisnya melalui internet. Aplikasi ini dapat digunakan untuk mengendalikan perangkat hardware, menampilkan data sensor, menyimpan data, visualisasi, dan lain-lain.
Blynk memiliki 3 komponen utama yaitu Aplikasi, Server, dan Libraries. Blynk server berfungsi untuk menangani semua komunikasi
diantara smartphone dan hardware. Pada aplikasi Blynk telah tersedia berbagai macam Widget diantaranya adalah Button, Value Display,
History Graph, dan lain-lain. Blynk Libraries harus terpasang pada
mikrokontroler programmer seperti arduino IDE.
2.8. Aplikasi IFTTT
Aplikasi If This Then That (IFTTT) adalah sebuah aplikasi yang menghubungkan dua buah aplikasi web menjadi satu. Pembuat aplikasi ini bernama Linden Tibbets, ia memiliki visi untuk memungkinkan data digital seperti data fisik, sehingga pengguna dapat menggabungkan beberapa hal untuk membuat hal baru yang lebih mudah, kapan dan dimana saja. Sederhananya setiap aktivitas yang dilakukan secara online
11 dapat diatur untuk memiliki reaksi secara otomatis pada sebuah web tertentu. IFTTT adalah merupaka rantai penghubung yang dapat menggabungkan beberapa aplikasi web yang digunakan sehingga dapat saling menunjang satu sama lain [8].
Aplikasi ini digunakan untuk menghubungkan aplikasi Blynk dengan aplikasi google assistant, agar kita bisa megendalikan peralatan yang kita buat dengan perintah suara melalui google assistant.
2.9. Google assistant
Google assistant merupakan sebuah asisten pribadi yang pintar,
dianggap sebagai peningkatan dari google now dirancang untuk menjadi lebih pribadi dengan adanya kontrol suara dengan kata kunci “Ok
Google”.
Google assistant bisa menjawab dan merespon informasi yang
kita inginkan seperti menanyakan cuaca, waktu, lokasi dan bahkan memerintahkan untuk membuka aplikasi tertentu pada smartphone. Hal ini dapat kita manfaatkan dengan menggabungkannya dengan aplikasi
Blnyk melalui perantara aplikasi IFTTT sehingga kita bisa
mengendalikan peralatan rumah kita dengan perintah suara dari google
12
BAB 3 PERANCANGAN SISTEM
BAB 3
PERANCANGAN SISTEM
3.1. Deskripsi Sistem
Perancangan sistem dapat dijelaskan pada gambar 3.1 sebagai berikut:
Gambar 3. 1 Deskripsi Sistem
Pada gambar tersebut dapat dijelaskan bahwa sistem dimulai dari pengontrolan alat listrik menggunakan smartphone kemudian perintah tersebut dikirimkan ke internet, Modul wifi yang terhubung dengan
router wifi menerima perintah dan melaksanakan perintah untuk
mematikan atau menghidupkan peralatan listrik yang ada di rumah sesuai degan perintah dari smartphone.
13 Gambar 3. 2 Tampilan pada smartphone
Gambar 3.2 merupakan tampilan monitor konsumsi daya atau arus yang terpakai dan tombol pada aplikasi smartphone.
3.2. Perancangan Hardware
Perancangan Hardware dapat dijelaskan pada gambar 3.3 sebagai berikut kita menggunakan 4 buah bola lampu dan modul relay 4 chanel dan sebuah modul nodemcu dan sensor arus ACS712. Kemapuan alat adalah 5 A jika melebihi dari itu maka program akan mematikan kontak
relay sebagai keamanan system. Berikut adalah gambar perancangan hardware :
14 Gambar 3. 3 Perancangan Hardware
Gambar 3. 4 Skematik diagram
Gambar 3.4 menjelaskan tentang skematik diagram rangkaian dari perancangan hardware sebelumnya.
15
3.3. Perancangan Mekanik
Perancangan mekanik dapat dijelaskan pada gambar 3.5 sebagai berikut:`
Gambar 3. 5 Desain Mekanik
Dari gambar 3.5(a) merupakan desain mekanik alat modul wifi dan modul relay di tempatkan dalam sebuah kotak terminal dan keluarannya dihubungkan dengan soket listrik kemudian ke lampu listrik. Pada gambar 3.5(b) merupakan dimensi dari desain alat panjang box 155 mm, lebar 115 mm dan tinggi 80 mm.
(a)
16
3.4. Perancangan Software
Gambar 3. 6Flowchart Sistem
Gambar 3.6 di atas merupakan flowchart perancangan software pada saat awal alat menunggu perintah dari smarthphone jika tidak ada perintah akan selalu menunggu, jika ada perintah maka perintah akan diproses dan mengontrol relay dan eksekusi untuk menghidupkan atau mematikan lampu dan program selesai.
17
BAB 4 HASIL DA N ANALISA
BAB 4
HASIL DAN ANALISA
4.1 Pengujian Sistem
Pada bab ini, sistem yang telah dibuat akan diuji dan di analisis untuk mengetahui hasil dari sistem yang telah dibuat. Pengujian meliputi pengujian koneksi NodeMcu esp8266 dengan smartphone, pengujian tombol aplikasi kontrol pada pada smartphone dan pengujian kontrol melalui suara dengan aplikasi google assistant.
4.2 Pengujian koneksi nodeMcu dengan smartphone
Gambar 4.1(a) menunjukan bahwa alat masih belum terhubung dengan internet sedangkan pada gambar 4.1(b) menunjukan alat sudah terhubung dengan internet yaitu pada saat alat telah diberi suplai tegangan listrik dan bisa dilihat dilayar smartphone.
Gambar 4. 1 Pengujian koneksi internet
4.3 Pengujian tombol aplikasi kontrol pada smartphone
(a)
(b)
b)
(a)
18 Pengujian kontrol ini dilakukan untuk menguji tingkat keberhasilan fungsi setiap tombol pada sistem aplikasi smartphone. Kontrol dilakukan dengan cara menekan tombol untuk mengontrol
relay,dengan pengujian ini bisa diketahui tingkat keberhasilan sistem
kontrol dan melihat seberapa lama waktu yang dibutuhkan untuk mengontrol relay yang menghidupkan lampu.
Gambar4. 2 Pengujian tombol pada aplikasi
Gambar 4.2(a) merupakan gambar sebelum penekanan tombol dan semua lampu mati dan tampilan arus masih nol. Gambar 4.2(b) merupakan hasil pengujian kontrol relay dengan tombol aplikasi pada
smartphone. Bisa dilihat jika tombol di tekan maka lampu hidup dan
nilai arus listrik ditampilkan.
19
4.4 Pengujian kontrol melalui perintah suara dengan aplikasi
google assistant.
Pengujian kontrol dengan perintah suara ini dilakukan untuk menguji tingkat keberhasilan fungsi dari sistem kontrol yang telah dibuat. Kontrol perintah suara menggunakan aplikasi google assistant yang sudah tersedia pada smartphone android dan dimanfaatkan untuk mengontrol lampu, untuk melihat tingkat keberhasilan sistem kontrol dan melihat lama waktu yang dibutuhkan untuk mengontrol relay lampu.
Gambar4. 3 Kontrol dengan perintah suara
Gambar 4.3(a) merupakan tampilan aplikasi hasil pengujian menghidupkan lampu dengan perintah suara dan gambar 4.3(b) merupakan pengujian untuk mematikan lampu melalui google asisstant.
20
1 Menghidupkan tv 0.46 1 Turn on TV 6.01
2 Menghidupkan kipas 0.57 2 Turn on fan 5.23
3 Menghidupkan lampu kamar 0.8 3 Turn on bedroom ligth 8.16
4 Menghidupkan lampu dapur 0.79 4 Turn on k itchen ligth 6.02
5 Mematikan tv 1.47 5 Turn off TV 5.63
6 Mematikan kipas 0.79 6 Turn off fan 6.2
7 Mematikan lampu kamar 1.6 7 Turn off bedroom ligth 6.33
8 Mematikan lampu dapur 1.01 8 Turn off k itchen ligth 6.3
9 Menghidupkan tv 0.49 9 Turn on TV 7.63
10 Menghidupkan kipas 0.66 10 Turn on fan 5.36
11 Menghidupkan lampu kamar 0.61 11 Turn on bedroom ligth 5.08
12 Menghidupkan lampu dapur 0.91 12 Turn on k itchen ligth 4
13 Mematikan tv 1.7 13 Turn off TV 4.92
14 Mematikan kipas 0.62 14 Turn off fan 4.76
15 Mematikan lampu kamar 0.84 15 Turn off bedroom ligth 4.08
16 Mematikan lampu dapur 0.7 16 Turn off k itchen ligth 5.37
Total 14.02 Total 91.08
Rata-rata 0.88 Rata-rata 5.69
Penekanan tombol
NO No Perintah Suara Delay
waktu(Detik)
Delay
waktu(Detik)
1 Turn on TV 2.76 2 Turn on fan 2.04 3 Turn on bedroom ligth 3.41 4 Turn on k itchen ligth 4.03 5 Turn off TV 2.72 6 Turn off fan 3.96 7 Turn off bedroom ligth 2.06 8 Turn off k itchen ligth 3.43 9 Turn on TV 4.54 10 Turn on fan 4.45 11 Turn on bedroom ligth 2.02 12 Turn on k itchen ligth 4.26 13 Turn off TV 3.59 14 Turn off fan 3.86 15 Turn off bedroom ligth 2.62 16 Turn off k itchen ligth 3.95
Total 53.7
Rata-rata 3.36
Pembacaan sensor arus Delay waktu(Detik) No
Tabel 4. 1 Hasil uji dan analisa waktu tunda kontrol lampu
(a) (b)
21 Pada table 4.1 di atas merupakan tabel hasil uji coba untuk mengatahui lama waktu tunda untuk menghidupkan dan mematikan lampu dengan menggunakan tombol pada aplikasi dan melalui perintah suara. Pada table 4.1 (a) merupakan hasil percobaan masing-masing lampu dihidupkan dengan tombol membutuhkan waktu hidup atau mati rata-rata 0.88 detik, sedangkan pada table 4.1(b) merupakan hasil analisa melalui perintah suara maktu tunda nyala dan mati lampu rata-rata 5.69 detik. Sedangkan waktu tunda pembacaan nilai arus dan daya pada tampilan smartphone rata-rata adalah 3.36 detik
4.5 Pengujian pembacaan arus dan daya listrik
Pengujian ini adalah merupakan pengujian untuk melihat keberhasilan pembacaan nilai arus dan daya listrik yang ditampilkan pada smartphone. Dan pada penelitian ini juga diuji seberapa lama waktu yang dibutuhkan alat untuk mengirim data arus ke server dan kembali ditampilkan pada smartphone.
Gambar4. 4 Tampilan pembacaan arus dan daya listrik
Pada Gmbar 4.4(a) merupakan gambar pembacaan nilai arus dan daya listrik setelah menghidupkan dua buah lampu pijar 100 watt, pada layar smartphone nilai arus terbaca 0.867 amper dan daya 190 watt. Sedangkan gambar 4.4(b) merupakan pembacaan pada alat ukur tang amper terbaca 0.9 Amper. Lama waktu yang dikirimkan dari pembacaan
22 sensor arus pada alat ke server dan dari server ke smartphone adalah sekitar 2 sampai 3 detik.
Pada gambar 4.4(c) juga terlihat bahwa nilai amper tetap bernilai nol meskipun soket diperintahkan untuk menyala, sehingga dengan ini bisa diketahui apakah soket sedang digunakan atau tidak.
Tabel 4. 2 Hasil uji dan analisa sensor arus
Tabel 4.2 merupakan hasil uji dan analisa sensor arus yang
dibandingankan dengan alat ukur Kyoritsu 2003A. Rata-rata perbedaan pembacaan arus 0.0487 A atau 48.7 mA.
Arus(A) Daya(Watt) Arus(A) Tegangan (V)
1 1 Buah lampu 100 Watt 0.457 100.5 0.4 220 0.057
2 2 Buah lampu 100 Watt 0.895 197 0.8 220 0.095
3 3 Buah lampu 100 Watt 1.324 291.4 1.3 220 0.024
4 4 Buah lampu 100 Watt 1.754 387.9 1.7 220 0.054
5 Strika listrik (400 Watt) 1.623 357 1.6 220 0.023
6 Hair dryer (1000 Watt) 4.161 915 4.2 220 0.039
0.0487 Selisih Pembacaan arus (A) Pembacaan Alat/Tampilan
Pembacaan Alat Ukur Kyoritsu 2003A Alat yang diuji
23
4.6 Hasil pembuatan elektrikal
Gambar 4.5 berikut adalah hasil dari pembuatan elektrikal pada gambar tampak bahwa kita menggunakan 4 buah kotak kontak yang sudah ada lampu indicator dan 4 buah bola lampu. Juga tampak bagian dalam kotak terminal alat terdapat modul relay dan modul wifi esp8266 dan juga rangkaian suplai listrik.
Gambar4. 5 Hasil pembuatan elektrikal alat
Gambar 4.5(a) merupakan gambar tampilan luar hasil pembuatan elektrikal dan gambar 4.5(b) merupakan gambar tampilan isi komponen pembuatan elektrikal atau perangkat keras.
24
BAB 5 PENUTUP
BAB 5 PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari hasil perancangan alat, pengerjaan, serta analisa sistem yang telah dilakukan setelah melewati beberapa tahapan pengujian, dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Peralatan listrik rumah dapat dengan mudah dihubungkan ke internet dengan menggunakan modul wifi NodeMcu esp8266 sehingga peralatan listrik rumah bisa dikontrol dari jarak jauh hanya dengan waktu tunda 0.88 detik agar lampu hidup, juga bisa mengirim data pembacaan sensor arus ke server dan menampilkan hasil pembacaan pada smartphone hanya dengan waktu tunda sekitar 3.36 detik.
2. Peralatan listrik juga bisa dikontrol menggunakan perintah suara dengan bantuan aplikasi google assistant dengan menggunakan perantara server ITTT untuk terhubung ke server blnyk agar perintah suara tersebut dapat berfungsi dengan baik dan lama waktu tunda untuk menghidupkan lampu pada percobaan hanya sekitar 5.69 detik .
5.2 Saran
Proyek Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna dan masih banyak peluang untuk terus ditingkatkan diantaranya:
Untuk pengembangan lebih lanjut, maka dapat diberikan saran-saran sebagai berikut:
1. Membuat server sendiri karena proyek ini hanya memanfaatkan
web server IoT yang telah tersedia sehingga jika tersebut tutup
maka alat kita tidak berfungsi.
2. Peralatan bisa dibuatkan dengan kapasitas melewatkan arus yang lebih besar kemudian langsung diaplikasikan pada instalasi listrik dirumah, karena alat ini hanya terbatas untuk arus maksimal 5 amper .
25
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR PUSTAKA
[1] Allan. Pengertian internet dan asal usul dari kata internet, Surabaya: Penerbit indah, 2005.
[2] Janssen, Cory. Internet of Things: IoT. Diakses dari situs techopedia pada 15 Februari 2019.
[3] Priyambodo.Tri Kuntoro, Heriadi .Dodi ,Jaringan Wi-Fi: Teori dan
Implementasi, Yogyakarta : Andi Offset, 2005.
[4] Jogiyanto HM. Analisis & Desain Sistem Informasi : Pendekatan
Terstruktur Teori dan Praktek Aplikasi Bisnis. Yogyakarta. Andi. 2005.
[5] Jerry FitzGerald, Andra F. FitzGerald, Warren D. Stalling. Jr ,
Fundamental of System Analysis, John Willey & Sons, New York, 1981,
hlm 5.
[6] DiStefano, Joseph., Stubberud, Allen., Williams, Ivan., Schaum’s
Outline of Feedback and Control Systems, 2nd Edition, McGraw-Hill,
2011.
[7] M. Rizal F., Ira D. S., Yuwaldi A., “Pemantauan Parameter Panel Surya Berbasis Arduino secara Real Time”, Jurnal Rekayasa Elektrika Vol. 11, No. 4, Agustus 2015, hal. 123-128.
[8] Tibbets, Linden. "ifttt the beginning..." IFTTT blog. Retrieved October 16, 2014.
26
LAMPIRAN
LAMPIRAN
A. Program
#define BLYNK_PRINT Serial #include <SimpleTimer.h> #include <ESP8266WiFi.h> #include <BlynkSimpleEsp8266.h> #include <SPI.h>
// You should get Auth Token in the Blynk App. // Go to the Project Settings (nut icon).
char auth[] = "7b01e37e8d2c412a84c672989eadb0be"; // Your WiFi credentials.
// Set password to "" for open networks. char ssid[] = "dedimiswantoni"; char pass[] = "zakizizan"; const int sensorIn = A0;
int mVperAmp = 185; // use 100 for 20A Module and 66 for 30A Module double result; double VRMS = 0; double AmpsRMS = 0; SimpleTimer timer; void getVPP() {
int readValue; //baca nilai sensor
int maxValue = 0; // simpan nilai maks disini int minValue = 1024; // simpan nilai min disini
uint32_t start_time = millis();
while((millis()-start_time) < 200) //sampel untuk 1 detik {
27 readValue = analogRead(sensorIn);
// see if you have a new maxValue if (readValue > maxValue) {
/*record nilai sensor max */ maxValue = readValue; }
if (readValue < minValue) {
/*record nilai sensor max */ minValue = readValue; }
}
// bagi min dari maks
result = ((maxValue - minValue) * 5.0)/1024.0; VRMS = (result/2.0) *0.707; AmpsRMS = (VRMS * 1000)/mVperAmp; if (AmpsRMS < 0.1) { AmpsRMS=0; } Serial.print(AmpsRMS); Serial.println(" Amps RMS"); Blynk.virtualWrite(V0,AmpsRMS); Blynk.virtualWrite(V1,AmpsRMS*220); if (AmpsRMS < 0.1) { Blynk.virtualWrite(V2,"SOKET NGANGGUR"); } else { Blynk.virtualWrite(V2,"SOKET DIGUNAKAN"); } } void setup()
28 { // Debug console Serial.begin(9600); pinMode(D1,OUTPUT); pinMode(D2,OUTPUT); pinMode(D3,OUTPUT); pinMode(D4,OUTPUT); digitalWrite(D1,HIGH); digitalWrite(D2,HIGH); digitalWrite(D3,HIGH); digitalWrite(D4,HIGH);
Blynk.begin(auth, ssid, pass); // You can also specify server:
//Blynk.begin(auth, ssid, pass, "blynk-cloud.com", 8442); //Blynk.begin(auth, ssid, pass, IPAddress(192,168,1,100), 8442); timer.setInterval(3000, getVPP);
}
void loop() {
Blynk.run();
timer.run(); // Initiates BlynkTimer }
29
BIODATA PENULIS
BIODATA PENULIS
Nama : Dedi Miswantoni Tempat/tanggal lahir : Lubuk Alung 7 Mei 1982 Agama : Islam
E-mail : dedi @pttki.com Riwayat Pendidikan :
1. SMK 2 Taruna Padang (1998 -2001) 2. MTSN 2 Bukittinggi (1996-1998) 3. SD Inpres Bukittinggi (1990-1996)
