IV-102 SENTRA
Pemakaian pendingin ruangan secara tidak bijak dapat menimbulkan konsumsi energi berlebihan hingga memberi pengaruh yang negatif terhadap lingkungan. Penelitian ini dikembangkan dengan tujuan menghasilkan teknologi ramah lingkungan melalui implementasi kemampuan pengendalian terhadap pendingin ruangan menggunakan mikrokontroler Arduino yang dihubungkan ke perangkat bergerak berbasis Android. Fungsi on/off, change mode, dan fan speed dikendalikan dengan membaca state saat ini dari pendingin ruangan dan mengirimkan sinyal kontrol dari Android ke Arduino. Komunikasi berbasis protokol http dimanfaatkan untuk menghubungkan antara perangkat bergerak Android dengan komputer yang terkoneksi mikrokontroler Arduino. Pengendalian dapat dilakukan terhadap beberapa pendingin ruangan dengan dukungan relay dan motor servo. Aplikasi diujikan pada pendingin ruangan merk Panasonic dengan tingkat akurasi rata-rata 85%.
Kata kunci: Android, Mikrokontroler, Arduino, Pendingin Ruangan
Pendahuluan
Smart phone atau ponsel pintar saat ini sudah umam digunakan, ponsel pintar berbasis android
saat ini sudah sangat popular, ponsel pintar jenis ini sudah banyak digunakan untuk membantu proses transaksi dan kontrol perangkat elektronik yang lain mennggunakan sensor dan mikrokontroler. Telah banyak penelitian yang memanfaatkan ponsel pintar berbasis android, sensor, mikrokontroler serta peralatan lainnya untuk melakukan kontrol terhadap perangkat elektronik lain secara otomatis. Alifia Nur Laili pada2012, menggunakan mikrokontroler ATMEGA16 sebagai pusat kendali, sensor suhu LM35, LCD 16x2 dan web [1]. Tujuan dari penelitian ini adalah menerapkan sistem otomatisasi pada AC, sehingga dapat menghemat daya listrik yang digunakan AC pada suatu ruangan, kelemahan dari sistem ini adalah segi biaya yang masih cukup mahal. Pada tahun yang sama, Fadil Zennifa melakukan perancangan dan implementasi pengontrol suhu ruangan menggunakan Sensor LM35 dan Arduino Uno [2], penelitian ini digunakan untuk mengontrol kipas, namun hasil penelitian ini tidak dapat mengatur pergerakan kipas sesuai nilai suhu yang diinputkan agar mencapai nilai suhu yang diinginkan. Kelemahan berikutnya, nilai suhu hanya dapat diinputkan melalui keypad yang tentunya tidak efisien bagi pengguna. Ervin Nurdin Purnawan dan Andi Sunyoto pada 2013 memanfaatkan ponsel berbasis android untuk mematikan dan menghidupkan lampu [3]. Penelitian ini menggunakan mikrokontroler ATMEGA16 dengan modul Bluetooth dan Ponsel android. Aplikasi mobile diprogram menggunakan bahasa pemrograman android yang berfungsi sebagai pengendali lampu. Program anroid nantinya bekerja secara manual dengan mengklik button on/off yang tersedia. Sedangkan Mikrokontroler, diprogram menggunakan bahasa pemrograman C. Dalam penelitian yang lain pemanfaatan mikrokontroler dan ponsel android dilakukan oleh Singgih Purnomo dan Eko Purwanto [4], peneliti menggunakan alat berupa ponsel android sebagai pengendali, mikrokontroler
SENTRA IV-103 proses awal dari alur kerja sistem, kemudian perintah diterima oleh wireless router melalui koneksi wifi.
Berdasarkan latar belakang permasalahan dan rekam jejak dari beberapa riset sebelumnya, penelitian ini dirancang untuk mengimplementasikan pengontrol pendingin ruangan (AC) dengan memanfaatkan ponsel berbasis android, Sensor LM35 dan Arduino Uno. Hal ini dilakukan karena pemakaian pendingin ruangan secara tidak bijak dapat menimbulkan konsumsi energi berlebihan hingga memberi pengaruh yang negatif terhadap lingkungan. Dengan memanfaatkan teknologi ini, dapat dihasilkan teknologi yang ramah lingkungan dan dapat mempermudah pengontrolan pendingin ruangan tersebut kapan pun dan dari mana pun.
Metode Penelitian
Pengontrol pendingin ruangan ini menggunakan beberapa perangkat yaitu Ponsel Android, PC/laptop, mikrokontroler Arduino, kabel, rangkaian relay dengan modul kontrol, dan pendingin ruangan. Penelitian ini menggunakan lebih dari satu bahasa pemrograman yang saling berkaitan satu sama lain yaitu Java dan php. Rancangan sistem didesain seperti pada Gambar 1.
Gambar 1. Diagram Rancangan Sistem
Arduino
Arduino adalah pengendali mikro single-board yang bersifat open-source, diturunkan dari
Wiring platform, dirancang untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai bidang.
Hardware-nya memiliki prosesor Atmel AVR dan software-nya memiliki bahasa pemrograman
sendiri. Karena rancangan hardware dan software Arduino bersifat open-source, produsen lain bebas untuk menirunya, misalnya Freeduino, Cosmo Black Star, Freeduino MaxSerial dan Zigduino. Mikrokontroler Arduino hingga saat ini yang terbaru adalah seri R3 seperti diilustrasikan pada Gambar 2.
Gambar 2. Board Arduino uno R3
Flowchart
Sistem
IV-104 SENTRA
Perintah yang berhasil diteruskan, diterima oleh mikrokontroler hingga mendapat reaksi dari AC. Aliran proses dari sistem ditampilkan pada Gambar 3.
Gambar 3. Flowchart Sistem Gambar 4. Flowchart Aplikasi
Flowchart
Aplikasi
Gambar 4 menampilkan alur dari Aplikasi Android. Tampilan pertama Aplikasi pada android hanya berupa tombol connect untuk menyambungkan dengan pusat kendali. User pertama kali harus menekan tombol tersebut untuk memulai. Jika proses penyambungan berhasil, maka terdapat konfirmasi berupa ditampilkannya tombol-tombol kendali. Namun jika proses penyambungan gagal, maka tampil text eror pada aplikasi sehingga user harus mencoba proses penyambungan kembali dengan menekan tombol connect. User yang telah tersambung dengan pusat kendali harus menginput perintah dengan cara menekan salah satu tombol perintah kendali. Setelah perintah diinputkan, aplikasi memproses perintah tersebut dengan mengirimkan suatu kode kepada pusat kendali.
Activity Diagram
Pada rancangan sistem ini terdapat empat diagram aktivitas user yaitu aktivitas menyambungkan Aplikasi ke server yang dapat dilihat pada Gambar 5, aktivitas mengaktifkan/menonaktifkan AC pada Gambar 6, sedangkan Gambar 7 adalah aktivitas untuk mengubah kecepatan fan AC dang Gambar 8 adalah aktivitas untuk mengubah mode AC.
SENTRA IV-105
Gambar 7. Activity Mengubah Kecepatan Fan AC Gambar 8. Activity Mengubah Mode AC
Hasil Penelitian dan Pembahasan
Setelah melakukan beberapa percobaan, didapatkan suatu implementasi rancangan yang sesuai dengan kebutuhan, sebagaimana ditampilkan pada Gambar 9. Berikut penjelasan dari alat/komponen yang terdapat pada rancangan tersebut. Gambar 10 berisi ilustrasi pengkabelan.
Gambar 9: Implementasi Rancangan Gambar 10: Pengkabelan Implementasi Rancangan
[A] Laptop
Laptop yang tersambung dengan jaringan internet melalui wifi atau ethernet. Berfungsi untuk menerima perintah dari internet, memproses, mengolah, menerjemahkan dan meneruskan Perintah kepada mikrokontroler Arduino.
[B] Mikrokontroler Arduino Uno
Berfungsi sebagai pengolah perintah dan Pengeksekusi perintah. [C] Modul Kontrol
Berfungsi sebagai penembak dan penyelaras gelombang infra merah menuju AC. [D] Rangkaian Relay
berfungsi sebagai tempat buka tutup jalur perintah menuju modul kontrol. [E] Kabel Jumper
Berfungsi sebagai penyalur daya dari Arduino ke Board. [F] Motor Servo
IV-106 SENTRA
[G] Project Board atau Bread Board
Berfungsi sebagai alat untuk menyatukan bebeapa aliran listrik ground menuju Arduino. [H] Kabel Power Data
berfungsi menyalurkan suplai daya dan menyambungkan data dari PC menuju Arduino.
Pengkabelan
PC terhubung dengan Arduino melalui Kabel Data/Power.
Arduino Menggunakan Pin 3 untuk mengendalikan Servo. Sedangkan pin 8, 9 dan 10 digunakan untuk mengendalikan rangkaian relay dan modul kontrol.
Servo Memperoleh daya dari Arduino menggunakan power 5v.
Ground dari servo disalurkan langsung menuju Ground pada Arduino
Ground dari rangkaian relay disatukan melalui bread board dan disalurkan menuju Ground
pada Arduino Aplikasi dan Perangkat
Gambar 11 menampilkan aplikasi yang berjalan pada ponsel berbasis android. Tampilan susunan perangkat yang sudah dipasangi remote kontrol AC yang dapat bergerak serta dapat dikendalikan pengoprasiannya melalui aplikasi android ditunjukkan pada Gambar 12.
Gambar 11. Aplikasi setelah tersambung Gambar 12. Modul Kontrol ke arah AC I
Pengujian dan hasil pengujian
Setelah proses perancangan dan implementasi dilakukan, kemudian dilakukan pengujian pada ruangan yang terdapat AC dengan merek Panasonic yang dilakukan pada tinga ruangan yaitu
Laboratorium Mekatronika UTM, Ruang Rapat Rektorat UTM Lt.6 dan Ruang prodi TMJ UTM. Hasil akurasi percobaan dari ketiga tempat tersebut ditampilkan pada Tabel 1. Rata-rata akurasi mencapai 85%.
Tabel 1 :Hasil uji coba
No Tempat Target Akurasi
1 Laboratorium Mekatronika UTM Panasonic CS-D24DB4Q6 100 %
2 Ruang Rapat Rektorat UTM Lt.6 PanasonicCS-D28DB4Q6 75%
3 Ruang Prodi TMJ Panasonic CS-C7HKP 3/4 PK 80%
Kesimpulan
Penggunaan Smartphone Android dalam Pengontrolan pendingin ruangan dapat dilakukan melalui berbagai cara, dari menggunakan cara yang rumit seperti dengan cara menyesuaikan panjang gelombang infra merah smartphone android menggunakan pemrograman yang rumit hingga cara yang sederhana dengan membuat alat perantara dari koneksi internet, gabungan antara beberapa bahasa pemrograman dan beberapa hardware berupa mikrokontroler arduino, servo, dan Personal Computer
SENTRA IV-107
Referensi
[1]. Laili, Alifia Nur.Sistem On-Off Ac (Air Conditioner) Pada Ruang Penyimpan Barang-Barang
Berharga Berbasis Mikrokontroler Atmega16 Dengan Monitoring Via Web. Semarang :
Universitas Diponegoro, 2012.
[2]. Zennifa, Fadilla.Perancangan dan Implementasi Pengontrol Suhu Ruangan dengan
menggunakan Sensor LM35 Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno. Padang : Universitas
Andalas , 2012. pp. 1-4.
[3]. Nurdin P, Erwin and Sunyoto, Andi.Dashboard Android Pengontrol Lampu Menggunakan
Jaringan Bluetooth. Yogyakarta : Sekolah Tinggi Mangemen Informatika dan Komputer, 2013.
[4]. Purnomo, Singgih and Purwanto, Eko.Pengendalian Lampu Lalu Lintas dengan Metode
Socket Jaringan di Android Smartphones. Surakarta : Sekolah Tinggi Manajemen Informatika
