DESIGN AND IMPLEMENTATION OF HOUSE LIGHT (1)

(1)

RANCANGAN DAN IMPLEMENTASI SISTEM KENDALI

PENERANGAN RUMAH TINGGAL BERBASIS

ARDUINO-UNO DAN SMARTPHONE ANDROID

Muhammad Nursyeha

(1)

, Toto Tohir, ST., MT

(2)

, Drs. Dwi Septiyanto, SST., M.Eng

(3)

.

m.nursyeha@yahoo.co.nz

(1)

, t_tohir@yahoo.com

(2)

, dwi_dtl@yahoo.com

(3)

.

Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Bandung

Abstrak

Sejak abad ke-20 inovasi di dalam teknologi instrumentasi dan sistem kendali berkembang dengan cepat, hal ini selaras dengan perkembangan karakteristik masyarakat yang memiliki mobilitas tinggi untuk menginginkan layanan sistem kendali penerangan rumah tinggal yang nyaman. Berdasarkan pada permasalahan tersebut dibuatlah suatu model pusat pengaturan atau pusat pengendali perangkat elektronik dari purwarupa menggunakan perangkat keras Arduino-Uno sebagai pusat kendali, BTshield sebagai media komunikasi bluetooth dan Smartphone Android sebagai pengendali jarak jauh. Dengan memanfaatkan aplikasi Ardudroid dan bahasa pemrograman C (Arduino IDE) permasalahan tersebut dapat teratasi. Hasil pengujian sistem ini dapat dikendalikan dengan satu perangkat Smartphone Android pada jarak kendali 10 meter (ruangan tertutup / terhalang) dan 15 meter (ruang terbuka / tanpa halangan). Keberhasilan tersebut ditandai dengan menyalanya lampu dan pengaturan nyala pada lampu pijar (dimmer), hal ini diharapkan dapat diaplikasikan sebagai alat yang bekerja secara akurat serta mempermudah dalam mengendalikan beberapa beban listrik dalam waktu yang bersamaan.

Kata kunci: Arduino-Uno, Bluetooth, Ardudroid, Smartphone Android, Sistem Penerangan Rumah Tinggal.

Abstract

Since the 20th century technological innovation in the instrumentation and control system developed rapidly, it is in line with the development of the characteristics of people who have high mobility for lighting control systems services want a comfortable home. Based on these problems was made a model of the center or center setting control electronic devices from a hardware prototype using Arduino-Uno as the control center, BTshield as a Bluetooth communication and Android Smartphone as a remote control. By utilizing Ardudroid applications and programming languages C (Arduino IDE) can overcome these problems. The results of the testing of these systems can be controlled with a Smartphone Android devices at a distance of 10 meters control (closed room / blocked) and 15 meters (open space / without a hitch). The success is marked by lights and setting flame on bulbs (dimmer), this method can be applied as a tool to work accurately and makes for easy control of some of the electrical load at the same time.

Keywords: Arduino-Uno, Bluetooth, Ardudroid, Android Smartphone, House Lighting System.

I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Seiring dengan perkembangan teknologi dalam bidang listrik, elektronika dan instrumentasi, kebutuhan perangkat yang mempermudah pekerjaan telah berkembang selaras dengan fungsional dan efektifitas dari perangkat yang tercipta. Kenyataan ini dapat terlihat dengan terciptanya perangkat elektronik bersaklar nirkabel seperti remote control TV yang menggunakan sinar infra merah (Eugene Polley., 2014)[1].

Pada jaman sekarang ini, peralatan nirkabel yang sudah dimiliki sebagian banyak orang adalah telepon selular atau Handphone. Handphone merupakan suatu alat yang dapat membantu manusia berkomunikasi walaupun pada jarak yang jauh. Semakin majunya teknologi dalam bidang komunikasi jarak jauh, maka fungsional handphone tidak hanya dipakai sebagai komunikasi, akan tetapi handphone digunakan sebagai buku catatan elektronik, alarm, dan aplikasi lain yang melibatkan dunia luar. Untuk kebutuhan yang semakin berkembang, handphone pun telah memiliki berbagai

teknologi seperti sinar infra merah, bluetooth bahkan

Wifi.

Platform Arduino tak lain merupakan board berbasis micro-controller sederhana untuk sistem

embedded yang bisa diprogram untuk berbagai keperluan, di pusatnya terdapat mikroprosesor Atmel 8-bit AVR yang bertindak sebagai pengendali (Oik Yusuf., 2013)[2].

Atas dasar kebutuhan perangkat elektronika yang mampu digunakan efektif dan mempermudah untuk mengontrol perangkat lain, dirancang suatu prototipe yang dapat mengendalikan saklar beberapa perangkat elektronik dalam suatu rumah tinggal dengan perangkat elektronik yang sudah ada (Handphone).

Untuk memanfaatkan teknik antarmuka (Interface)

Arduino dengan bluetooth maka saklar peralatan elektronik dapat dikendalikan melalui sebuah

Smartphone Android, dengan penggunaan bluetooth

yang handal dan perangkat komunikasi berupa

(2)

1.2 Tujuan

1. Merancang sebuah alat sistem kendali penerangan rumah tinggal berbasis Arduino-Uno dan

Smartphone Android dengan beban lampu pijar maksimal 100 watt dan daya pada stop kontak maksimal 1000 watt

2. Mengimplementasikan alat sistem kendali penerangan rumah tinggal berbasis Arduino-Uno dan Smartphone Android dengan jarak jangkauan 10 meter (ruangan tertutup/terhalang) dan 15 meter (ruang terbuka/tanpa halangan).

3. Mampu di aplikasikan pada beberapa vendor

Smartphone Android sebagai pengendali jarak jauh

(Remote).

1.3 Pembatasan Masalah

1. Alat ini menggunakan modul Arduino Uno berbasis Mikrokontroler ATMega328, Smartphone

Android, modul bluetooth HC-05 dan penulis tidak membahas secara rinci mengenai struktur dari modul bluetooth tersebut.

2. Alat ini memanfaatkan aplikasi Ardudroid Versi 0.154 yang diunduh secara gratis di google play

dimana penulis tidak membahas secara rinci pembuatan aplikasi tersebut.

3. Sistem ini menyalakan-mematikan saklar perangkat (relay) dan redup-terang lampu pijar

(dimmer) pada simulator serta dibatasi dengan satu pengendali pada suatu waktu.

II. LANDASAN TEORI 2.1 Arduino

Arduino dikatakan sebagai sebuah platform dari

physical computing yang bersifat open source.

Pertama-tama perlu dipahami bahwa kata “platform” di sini

adalah sebuah pilihan kata yang tepat. Arduino tidak hanya sekedar sebuah alat pengembangan, tetapi ia adalah kombinasi dari hardware, bahasa pemrograman dan Integrated Development Environment (IDE) yang canggih. IDE adalah sebuah software yang sangat berperan untuk menulis program, meng-compile menjadi kode biner dan meng-upload ke dalam memory

mikrokontroller (Feri Djuandi)[5]. Arduino merupakan kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open source yang di dalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah chip mikrokontroler dengan jenis AVR dari perusahaan Atmel.

2.2 Arduino-Uno R3

Arduino-Uno R3 adalah arduino board yang menggunakan mikrokontroler ATmega328. Arduino Uno memiliki 14 pin digital (6 pin dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, sebuah 16 MHz osilator kristal, sebuah koneksi USB, sebuah konektor sumber tegangan, sebuah header ICSP, dan sebuah tombol reset. Arduino-Uno R3 memuat segala hal yang dibutuhkan untuk mendukung sebuah mikrokontroler. Sumber tegangan Arduino-Uno R3 melalui USB atau memberikan tegangan DC dari baterai atau adaptor AC ke DC.

Gambar-1. Arduino-Uno R3

2.3 Bluetooth HC-05

Bluetooth HC-05 Adalah sebuah modul bluetooth

SPP (Serial Port Protocol) yang mudah digunakan untuk komunikasi serial wireless (nirkabel). HC-05 menggunakan modulasi bluetooth V2.0 + EDR

(Enchanced Data Rate) 3Mbps dengan memanfaatkan gelombang radio berfrekuensi 2,4 GHz.

Gambar-2. Bluetooth HC-05

2.4 Catu Daya / Power Supply Arduino Uno

Arduino Uno dapat diberi daya melalui koneksi USB (Universal Serial Bus) atau melalui power supply

eksternal. Jika Arduino Uno dihubungkan ke kedua sumber daya tersebut secara bersamaan maka Arduino Uno akan memilih salah satu sumber daya secara otomatis untuk digunakan. Power supplyexternal (yang bukan melalui USB) dapat berasal dari adaptor AC ke DC atau baterai. Adaptor dapat dihubungkan ke socket power pada Arduino Uno. Jika menggunakan baterai, ujung kabel yang dibubungkan ke baterai dimasukkan kedalam pin GND dan Vin yang berada pada konektor

Power.

Gambar-3. Catu daya / Power Supply

2.5 Perangkat Lunak Arduino IDE

(3)

Gambar-4. Perangkat Lunak Arduino IDE

2.5 Ardudroid Versi 0.154

Ardudroid adalah sebuah aplikasi Android sederhana gratis untuk membantu mengontrol pin Arduino Uno dari ponsel Android secara nirkabel dalam sistem terprogram. Ardudroid menjalankan antarmuka

(interface) pengguna Android sederhana untuk berbagai keperluan diantaranya mengendalikan sinyal digital dan

Pulse Wave Modulation (PWM) pin Arduino Uno, mengirim pesan teks perintah untuk Arduino dan menerima data dari Arduino melalui bluetooth serial pada smartphone Android.

Gambar-5. Ardudroid Versi 0.154

2.6 Layar LCD (Liquid Crystal Display)

LCD (Liquid Crystal Display) atau tampilan Kristal Cair adalah suatu jenis media tampilan yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. LCD bisa memunculkan gambar atau tulisan baik

monocrhome atau hitam putih maupun colour atau berwarna, ini dikarenakan terdapat banyak sekali titik cahaya (piksel) yang terdiri dari satu buah kristal cair sebagai sebuah titik cahaya.

Gambar-6. Ardudroid Versi 0.154

2.7 Transistor MOSFET

Transistor Metal Oxide Semiconductor Field-Effect

Transistor atau biasa disebut MOSFET adalah sejenis transistor yang digunakan sebagai penguat, tapi paling sering transistor jenis ini difungsikan sebagai saklar elektronik. Ada dua jenis MOSFETmenurut jenis bahan

semikonduktor pembuatnya, yaitu tipe N (nMOS) dan tipe P (pMOS).

Bahan semikonduktor yang digunakan untuk membuat MOSFET adalah silikon, namun beberapa produsen IC, terutama IBM, mulai menggunakan campuran silikon dan germanium (SiGe) sebagai kanal MOSFET. MOSFET memiliki drain, source dan gate, namun perbedaannya gate terisolasi oleh suatu bahan oksida. Gate sendiri terbuat dari bahan metal seperti aluminium. Oleh karena itulah transistor ini dinamakan metal-oxide. Karena gate yang terisolasi, sering jenis transistor ini disebut juga IGFET yaitu insulated-gate FET.

(a) (b)

Gambar-7. Transistor Mosfet, (a) Jenis TO-220 (b) Jenis SMD

2.8 Optocoupler

Optocoupler adalah suatu piranti yang terdiri dari 2 bagian yaitu transmitter dan receiver, yaitu antara bagian cahaya dengan bagian deteksi sumber cahaya terpisah. Biasanya optocoupler digunakan sebagai saklar elektrik, yang bekerja secara otomatis. Pada dasarnya Optocoupler adalah suatu komponen penghubung

(coupling) yang bekerja berdasarkan picu cahaya optic.

Gambar-8. Simbol Optocoupler

III. PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI 3.1 Perancangan Alat Sistem Kendali

Gambar-9. Perancangan Alat Sistem Kendali

Penjelasan dari masing-masing blok pada gambar-9 di atas adalah sebagai berikut:

 Smartphone Android

Smartphone Android pada tugas akhir ini akan difungsikan seperti halnya sebuah remote control.

Smartphone Android akan mengirimkan perintah ke Arduino Uno melalui koneksi bluetooth HC-05

Driver Lampu Bluetooth

Connection

(4)

dan Arduino Uno nantinya yang akan mengeksekusi perintah ke plant. Smartphone

Android yang dipakai harus memiliki komunikasi

bluetooth.

 Bluetooth HC-05

Bluetooth HC-05 berfungsi sebagai jembatan media komunikasi nirkabel yang menghubungkan

Smartphone Android ke Arduino Uno. Untuk dapat mengakses bluetooth ini dibutuhkan pairing

pada Smartphone Android dengan default password 1234.

 Arduino Uno-R3

Arduino Uno-R3 digunakan untuk menerima perintah dari Smartphone Android melalui media komunikasi Bluetooth HC-05, setiap selesai mengeksekusi sebuah perintah, mikrokontroler yang ada dalam Arduino Uno-R3 akan memberikan perintah ke driver lampu (relayboard)

menyalakan atau mematikan lampu, mikrokontroler akan mengubah status di salah satu pin-nya yang berhubungan dengan lampu yang bersangkutan, sedangkan untuk perintah berupa redup-terang sebuah lampu pijar, mikrokontroler akan memberikan perintah kepada pwm dimmer

untuk meredup-terangkan sebuah lampu pijar sesuai dengan penerangan lampu yang diinginkan melalui kendali Smartphone Android.

 LCD 16x2

LCD 16x2 difungsikan sebagai pemberitahuan dimana ketika lampu menyala maka karakter

dalam LCD akan menampilkan kata “ON” dan “OFF” ketika lampu dalam keadaan padam, ini

juga berfungsi apabila dalam keadaan “ON” tetapi lampu tidak menyala maka menandakan bahwa lampu putus atau jalur kabel pada lampu tersebut terputus.

 Driver Lampu (relayboard)

Driver lampu (relayboard) pada sistem ini berfungsi untuk menyalakan dan memadamkan lampu secara langsung pada simulator, sesuai dengan yang diperintahkan oleh Arduino. Ketika menerima logika 1 dari Arduino, driver akan memberikan tegangan positif ke basis transistor sehingga transistor akan bekerja, LED menyala dan relay pun akan bekerja menarik kontak utama yang ada pada relay tersebut menutup maka lampu pijar akan menyala. Sebaliknya ketika menerima logika 0 dari Arduino, driver tidak memberikan tegangan, sehingga transistor tidak bekerja, LED padam dan relay pun tidak bekerja sehingga kontak utama yang ada pada relay tersebut membuka maka lampu pijar padam. Untuk beban lampu pijar dapat diganti dengan beban-beban lain seperti lampu TL, televisi, kulkas, Air Conditioner, motor listrik, dsb.

 Driver Dimmer(PWM Dimmer)

Driver dimmer (PWM Dimmer) akan difungsikan untuk meredup-terangkan lampu pijar pada simulator, ketika menerima logika 1 dari Arduino,

driver akan memberikan tegangan positif ke

optocoupler sehingga optocoupler akan bekerja maka lampu pijar akan redup, ini diakibatkan gerbang pada mosfet tertahan. Untuk membuka gerbang pada mosfet tersebut harus ada pengaturan dari optocoupler yang menerima sinyal PWM

(pulse width modulation) yang diatur oleh Arduino. Ketika ada pengaturan PWM dari Arduino, driver akan memberikan tegangan positif perlahan ke optocoupler sehingga optocoupler akan mengkopling gerbang mosfet secara perlahan pula maka lampu pijar akan menyala dari redup ke terang seiring penerimaan kopling dari optocoupler.

 Simulator Sistem Kendali Penerangan

Untuk mensimulasikan sistem ini, maka akan diujicobakan pada plant yang berupa simulator. Simulator ini terdiri dari beberapa lampu, MCB,

3.2 Pemilihan Smartphone Android

Banyaknya berbagai macam vendor, jenis atau model dari smartphone Android di pasaran tetapi belum tentu mendapatkan spesifikasi yang sinkron untuk proyek akhir ini, adapun pemilihan smartphone Android dengan menggunakan handheld Android baik jenis handphone ataupun tablet dengan spesifikasi minimal sebagai berikut (Hazim Bitar., 2014)[9]:

a. Sistem operasi Android versi 4.2.2 (Jelly Bean).

b. CPU 800 MHz

g. Layar 240x320 pixels TFT capacitive touchscreen, 256K colors, multitouch.

3.3 Perancangan Driver Lampu (Relayboard)

Dalam perancangan driver lampu (Relayboard)

untuk beban penarangan lampu penulis membuat perangkat Relayboard 3 Channel artinya ada 3 buah

relay yang tegangan coilnya 5V dan mempunyai jumlah pin sebanyak 5 buah dimana tegangan yang dapat dilalui dari kontak utama relay tersebut adalah 250VAC dan arus yang dapat dilaluinya sebesar 10A. Untuk sistem otomatisasi pengendali relay-relay tersebut dikendalikan oleh pin out dari perangkat Arduino.

Tegangan-tegangan pin out pada Arduino pada dasarnya memiliki tegangan rata-rata dibawah 5Volt, sehingga tegangan yang masuk pada coil relay kurang cukup untuk menggerakkan kontak utama relay

tersebut, maka diperlukan penguatan tegangan atau

(5)

impedansi coil relay tersebut. Gambar rangkaian dapat dilihat pada gambar-10 dibawah ini.

Gambar-10. Rangkaian Relay Board 3 Channel

Fungsi lampu LED 1, LED 2 dan LED 3 adalah untuk menandakan bahwa relay menyala maka LED akan menyala pula artinya ada arus yang akan mengalir pada coil relay-relay tersebut dan kontak-kontak utama relay akan menutup. Sedangkan Header P1 pin 1 adalah catu daya positip 5VDC, pin 2, pin 3 dan pin 4 input dari pengendali Arduino dan pin 5 adalah ground.

Untuk Header P2 pin 1 adalah fasa 220VAC dari jala-jala PLN, pin 2, pin 3 dan pin 4 adalah fasa ke beban lampu penerangan.

3.4 Perancangan Driver Dimmer (PWM Dimmer)

Pada perancangan Driver Dimmer (PWM Dimmer)

ini di buat dalam layout PCB dan dirancang menggunakan komponen-komponen yang telah disesuaikan menurut skema rangkaian PWM Dimmer

pada gambar-11 dibawah ini.

Gambar-11. Rangkaian AC PWM Dimmer

Prinsip kerja rangkaian penerangan ini menggunakan transistor jenis mosfet (IRFP460, 500V/20A, fungsi dioda bridge digunakan untuk mengontrol tegangan yang masuk menuju lampu yang redup-terangnya diatur dengan signal pwm pada Arduino melalui optocupler 4N35 sedangkan fungsi D2, R4 dan C2 sebagai penyearah dan R4 untuk membatasi arus yang mengalir melalui D2. Tegangan yang menuju C2 diatur dengan nilai tegangan maksimum sebesar 10V oleh R2, R3, C1 dan D3. Optocoupler 4N35 dan R5

digunakan untuk mengaliri „gate‟ pada mosfet IRFP460. R1 digunakan sebagai perlindungan untuk LED yang ada di dalam optocoupler 4N35. R1 juga berfungsi sebagai arus normal yang meminimkan peralatan sehingga apabila ada lonjakan tegangan dapat digunakan dengan aman. Optocoupler 4N35 merupakan

jenis isolasi class -11, hal ini akan meyakinkan ketahanan pada regulator tersebut.

Pada saat tegangan utama 220V masuk kedalam rangkaian ini, maka tegangan keluaran hanya sekitar 2,5V - 2,8V saja pada saat tidak dibebani, dan ketika dibebani tegangan keluaran mencapai 88% sampai dengan 90% saja, ini disebabkan karena adanya drop tegangan dari IRFP460. Ketika beban lampu menyala, maka tegangan yang masuk menuju resistor menjadi maksimum sekitar 190V – 200V dengan tegangan utama sebesar 220V. Lampu elektronik, seperti lampu jenis hemat energi tidak dapat di dimmer dengan rangkaian ini karena lampu jenis ini menggunakan penyearah. Dengan catatan bahwa rangkaian ini juga tidak dapat digunakan untuk mengontrol beban induktif seperti lampu TL (Ton Giesberts., 2013)[12].

3.5 Perancangan Simulator

Dalam proses perancangan simulator dari Proyek Akhir Rancangan dan Implementasi Sistem Kendali Penerangan Rumah Tinggal Berbasis Arduino-Uno dan

Smartphone Android ini secara umum perancangannya memenuhi aspek-aspek sebagai berikut:

3.5.1 Spesifikasi Alat Simulator

Spesifikasi alat yang ingin dicapai dalam pembuatan Proyek Akhir ini terlihat pada tabel 1 dibawah ini :

Tabel 1. Spesifikasi Alat Simulator

No Nama Komponen Spesifikasi Jumlah

(6)

3.5.2 Diagram Pengawatan

Setelah melaksanakan perancangan simulator, maka dilakukanlah perakitan simulator tersebut yang sesuai dengan kriteria dan tujuan perancangan. Pada gambar-12 dan 13 dibawah ini adalah diagram pengawatan simulator yang nantinya akan digabungkan atau diterapkan dengan hasil rancangan alat sistem kendali, sedangkan pada gambar 13 adalah layout alat uji keseluruhan yang akan dirancang dalam bentuk simulator akrilik.

Gambar-12. Diagram Pengawatan Simulator Pada Posisi Kendali Analog/Remote

Gambar-13. Diagram Pengawatan Simulator

Simulator ini memiliki tata letak untuk setiap komponen yang digunakan dan dipasang pada papan simulasi. Oleh karena itu dibuatlah layout tata letak komponen agar pemasangan komponen sinkron dan dapat dioperasikan dengan baik. Berikut adalah gambar layout dari Proyek Akhir ini :

Gambar-14. Layout Alat Uji Simulator

3.6 Diagram Alir Kerja (Flowchart)

Diagram alir kerja dari rancangan sistem kendali ini secara garis besar adalah sebagai berikut:

Gambar-15. Diagram Alir Kerja

IV. PENGUJIAN DAN ANALISA 4.1 Pengujian Keseluruhan Sistem 4.1.1 Tahapan Koneksi Alat Sistem Kendali

Ada beberapa tahapan yang menjadi parameter untuk menghubungkan handled Smartphone Android dengan alat sistem kendali secara keseluruhan adalah sebagai berikut:

1. Sistem operasi dari Smartphone Android disarankan menggunakan Versi 4.2.2 Jelly Bean.

2. Install aplikasi Ardudroid Versi 0.153 yang diunduh secara gratis di google play.

3. Setelah selesai mengunduh Ardudroid Versi 0.153, jalankan aplikasi tersebut kemudian hidupkan koneksi bluetooth di Smartphone dengan menekan

pilihan “allow”.

4. Hidupkan simulator pada posisi remote.

5. Setelah layar LCD dalam keadaan siap digunakan, tekan menu pada Smartphone android kemudian

pilih “Connect me to a Bluetooth device”.

6. Pilih “scan for device” kemudian lakukan pairing terhadap Bluetooth HC-05 dengan mac address 00:13:12:12:16:06, maka akan muncul password. 7. Masukkan password default 1234 kemudian pilih

(7)

8. Tunggu sesaat setelah muncul “connected to HC

-05”.

9. Fungsikan lampu-lampu atau stop kontak sesuai perintah dari tombol-tombol atau keypad yang terdapat dalam aplikasi Ardudroid.

10. Pada menu “Digitalwrite” Fungsi Pin 02 untuk menghidupkan dan memadamkan lampu 1, Fungsi Pin 04 untuk menghidupkan dan memadamkan lampu TL, Fungsi Pin 03 untuk redup-terang (dimmer) lampu dimmer, Fungsi Pin 07 untuk menghidupkan dan memadamkan stop kontak. 11. Khusus untuk Pin 03 redup-terang lampu dimmer

dengan cara menggeser seekbar Pin 03 pada menu

“Analogwrite”

12. Pada menu “Send/get Arduino Data” tidak digunakan atau tidak aktif.

13. Untuk menutup aplikasi Ardudroid cukup

menekan tombol “back” atau exit.

14. Apabila terjadi kesalahan koneksi maka lakukan tahapan kembali pada point 5 diatas.

15. Perhatian !!! koneksi bluetooth hanya akan berjalan pada satu handled Smartphone saja tidak bisa dalam beberapa perangkat Smartphone lain (paralel).

4.1.2 Pengujian Beban

Pada tahap pengujian beban penulis menguji dengan melakukan beberapa beban lampu pijar diantaranya, 5 watt, 15 watt, 25 watt, 40 watt, 75 watt dan 100 watt. Alat ukur yang digunakan adalah dua buah alat ukur yakni voltmeter (Sanwa CD800a) dan wattmeter (Wattavi K). Besarnya tegangan dan daya yang disalurkan melalui relayboard 3 Channel dan

PWM Dimmer dapat dilihat pada tabel 2 dan tabel 3 dibawah ini.

Tabel 2. Hasil Pengujian Beban Pada Relayboard 3 Channel

Kompo-Tabel 3. Hasil Pengujian Beban Pada AC PWM Dimmer

Posisi

Berdasarkan hasil pengujian diatas dapat disimpulkan bahwa hasil uji tidak ada kendala yang besar namun drop dari tegangan lampu turun sehingga mengakibatkan sedikit panas pada heatsink dari modul

PWM Dimmer, tetapi masih dalam kondisi normal.

4.1.3 Pengujian Jarak Komunikasi Bluetooth

Pengujian jarak komunikasi bluetooth yang penulis uji terdapat tiga vendor handled Smartphone Android diantaranya Advan, Samsung dan Sony. Dari ketiga vendor tersebut dilakukan uji jarak komunikasi

bluetooth di ruangan terbuka maupun ruangan tertutup. Panjangnya jarak komunikasi tersebut dapat dilihat dalam tabel 4 dan tabel 5 dibawah ini.

Tabel 4. Hasil Pengujian Jarak Komunikasi Bluetooth di dalam

Halangan Menyala Berhasil

2 5 Tanpa

3 10 Tanpa

(8)

4 15 Tanpa

5 20 Tanpa

6 26 Tanpa

Halangan Padam Gagal

7 30 Tanpa

Samsung

1 1 Tanpa

2 5 Tanpa _Halangan Menyala Berhasil

3 10 Tanpa

4 15 Tanpa

6 28 Tanpa

7 30 Tanpa

Sony

1 1 Tanpa

2 5 Tanpa

3 10 Tanpa

5 20 Tanpa

6 28 Tanpa

Halangan Padam Berhasil

7 30 Tanpa

Berdasarkan hasil pengujian diatas dapat disimpulkan bahwa hasil uji pemancar bluetooth pada setiap vendor berjalan dengan lancar, jarak paling jauh sejauh 12 meter di dalam ruangan dan 28 meter pada ruangan terbuka, terpilih vendor Smartphone Android jenis Sony, sedangkan jarak paling dekat di dalam ruangan sejauh 8 meter dan 24 meter di ruang terbuka dengan vendor Smartphone Android jenis Advan.

4.2 Pengujian Simulator

Pengujian simulator dilakukan apakah sistem sudah berjalan sesuai dengan perencanan. pengujian peralatan dilakukan secara terpisah dan dalam sistem yang terintegrasi. Dari pengujian akan didapatkan data-data dan bukti-bukti bahwa sistem yang telah dibuat dapat bekerja dengan baik. Berdasarkan data-data dan bukti-bukti tersebut diambil analisa terhadap proses kerja yang nantinya dapat digunakan untuk menarik kesimpulan dari apa yang telah dibuat dalam proyek akhir ini.

Pengujian sistem alat kendali dilakukan berdasarkan parameter-parameter yang telah dirancang dan di implementasikan ke dalam proyek akhir ini, diantaranya untuk mempermudah pengujian atau perhitungan dalam pengujian tersebut maka alat ukur sangat berperan penting dalam kelancaran masalah yang ada. Adapun alat ukur yang digunakan dalam proses pengujian sistem alat kendali ini adalah AVO Meter dan Watt Meter.

Gambar-16. Simulator Sistem Alat Tampak Atas

4.3 Analisa

(9)

adanya drop tegangan maka terjadi kerugian (losses)

yang dikeluarkan berupa panas pada heatsink transistor mosfet. Melihat dari karakteristik rangkaian PWM Dimmer dari data percobaan tabel 3 menujukan bahwa semakin besar daya yang dipakai, maka drop tegangan akan semakin besar. Sehingga akan menghasilkan panas pada mosfet.

Berdasarkan hasil data pengujian yang terdapat pada tabel 4 dan 5 jarak komunikasi bluetooth dengan

smartphone menurut datasheet sejauh 10 meter di dalam ruangan dan 15 meter di ruang terbuka, tetapi hasil penelitian membuktikan bahwa vendor

Smartphone Android Sony dapat berkomunikasi sejauh 12 meter didalam ruangan dan 28 meter di ruang terbuka, vendor Samsung sejauh 10 meter didalam ruangan dan 26 meter di ruang terbuka, sedangkan vendor Advan sejauh 8 meter didalam ruangan dan 24 meter di ruang terbuka, sehingga vendor dan tipe pada perangkat Smartphone Android sangatlah menentukan jarak komunikasi bluetooth tersebut, karena daya pancar signal teknologi bluetooth yang berada pada setiap vendor sangatlah berbeda.

V. PENUTUP 5.1 Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari penyusunan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:

1. Simulator sistem kendali penerangan rumah tinggal berbasis arduino-uno dan Smartphone

Android ini akan menghidupkan relay yang mampu di beri beban lampu maksimal 100 watt dan daya pada stop kontak maksimal 1000 watt dengan posisi saklar pemilih analog/manual maupun remote.

2. Berdasarkan hasil pengujian dan perbandingan dengan datasheet bluetooth HC-05, ternyata jangkauan maksimal komunikasi arduino dengan perangkat Smartphone Android sejauh 12 meter (ruangan tertutup/terhalang) dan 28 meter (ruang terbuka/tanpa halangan).

3. Penggunaan dan instalasi simulator ini mampu diaplikasikan pada tiga vendor Smartphone

Android yakni Sony, Samsung dan Advan berjalan dengan baik dan tanpa penyimpangan dalam perangkat lunak maupun kerusakan pada perangkat keras atau error.

5.2 Saran

Berikut ini adalah beberapa saran untuk pengembangan alat uji lebih lanjut:

1. Penggunaan beban lampu diatas 100 watt pada dimmer tidak disarankan, karena drop tegangan yang dihasilkan semakin besar sehingga akan terjadi panas yang berlebihan pada mosfet dan mengakibatkan mosfet menjadi rusak.

2. Penggunaan beban pada stop kontak maksimal sebesar 1000 watt, apabila melebihi kapasitasnya maka kontak utama relay pada relayboard akan menghasilkan panas berlebih dan relay akan menyebabkan kerusakan, apabila menggunakan

beban diatas 1000 watt seperti Air Conditioner (AC), pompa air, lemari es dan lain sebagainya maka perlu menambahkan komponen kontaktor sebagai switching.

3. Alat ini dapat berkomunikasi dengan sistem duplex

(dua arah) pada bluetooth yang nantinya dapat dikembangkan sebagai umpan balik (feedback)

dimana pada saat posisi lampu menyala atau padam maka di aplikasi ardudroid akan memberikan tanda (mark).

4. Alat ini kedepan dapat dikembangkan dengan jarak jangkauan kendali yang lebih jauh menggunakan media komunikasi radio RF, WiFi atau bahkan

Internet (Website).

DAFTAR PUSTAKA

[1] Polley Eugene (2014 , Mar . ). The History of TV Remote Controls: New Remotes, Inc. has been in business since 1987 and has over 250,000 remotes in stock. Zenith Corp., IL. [Online]. Tersedia: http://www.electronicadventure.us/history.htm [2] Yusuf Oik. (2013, Des 3). Arduino: Arduino

Menjangkau pendidikan lewat keterbukaan. PT. Kompas Cyber Media., JKT. [Online]. Tersedia: http://tekno.kompas.com/read/2013/12/03/1420003 /Arduino.Menjangkau.Pendidikan.Lewat.Keterbuk aan

[3] Supriyanto, “Bahan Ajar Instalasi Dasar Listrik”, Prinsip dasar instalasi listrik, Bandung: Politeknik Negeri Bandung, 2011, pp. 1-2.

[4] Arduino TM., Introduction: What is Arduino. Getting started guide. [Online]. Tersedia: http://www.arduino.cc/en/Guide/Introduction [5] ArduinoTM., Overview: Arduino Uno. Arduino

uno R3 datasheet. [Online]. Tersedia: http://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno [6] ITead Studio., Bluetooth to serial port module.

Bluetooth HC-05 datasheet. [Online]. Tersedia: http://www.electronicaestudio.com/docs/istd016A. pdf

[7] Bitar Hazim (2014, Mar 16). Ardudroid. TechBitar. [Online]. Tersedia: https://play.google.com/store/apps/details?id=com. techbitar.android.Andruino

[8] Techbitar., Cheap 2-Way Bluetooth Connection Between Arduino and PC. [Online]. Tersedia: http://www.instructables.com/id/Cheap-2-Way-Bluetooth-Connection-Between-Arduino-a/ [9] Rend (2010, Okt 4). Simple Circuit Diagram:

Linear Power Supply. STMicroelectronics., Sao paulo. [Online]. Tersedia: http://www.simplecircuitdiagram.com/2010/10/04/ linear-power-supply/

[10] Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000, Badan Standarisasi Nasional, 2000, pp. 300-301.

[11] Andrianto Heri, “Pemrograman mikrokontroler

AVR atmega 16 menggunakan bahasa C”, edisi. 2.,

(10)

[12] Febrian Jack, “Pengetahuan komputer dan

teknologi informasi”, edisi 1., Bandung: Penerbit

Informatika, 2004.

[13] Siyamta. (2005, Agustus), Pengantar Teknologi Bluetooth. (edisi 1) [Online] Tersedia:

http://ikc.depsos.go.id/populer/yamta-bluetooth.php

[14] Vishay Electronic GmbH., Siliconix. Power Mosfet. IRFP460 datasheet. [Online]. Tersedia: http://www.vishay.com/docs/91237/91237.pdf [15] Kadir Abdul, “Panduan Praktis Mempelajari

Aplikasi Mikrokontroler dan Pemrogramannya

Menggunakan Arduino”, edisi 1., Yogyakarta:

Penerbit Andi, 2013.

BIODATA PENULIS