p-ISSN : 2720-9210
PERANCANGAN LAMPU OTOMATIS MENGGUNAKAN BLUETOOTH MODULE BERBASIS ARDUINO
PADA CV. NUSA INTI UTAMA
Samsuddin1*, Susmanto2, Munawir3, Taufik Hidayat4, Muhammad Reza5
1,2,3,4,5Program Studi Teknik Komputer–Fakultas Teknik Universitas Serambi Mekkah
*Korespondenemail : [email protected]
Abstract
Today's use of electrical energy is less effective, especially in terms of lighting the use of lights in the room, where it is often found that the electrical energy used to illuminate the room is wasted because of the negligence of the user who forgets to turn off the room lights when they are no longer needed. With these problems, it is necessary to have a system that can help people control lights using an android smartphone with the aim of saving electrical energy, providing comfort, convenience in turning on or off the lights. This research was made to produce a prototype. Room Lighting Control System which can be controlled via Android Smartphone using Bluetooth communication media HC-05, and Arduino Uno mi- cro-controller.
Keywords: Arduino UNO, Bluetooth HC-05, Android Smartphone, CV.Nusa Inti Utama in Sabang City Keywords: Arduino, Magnetic Door Lock, Solenoid.
Abstrak
Pemanfaatan energi listrik dewasa ini kurang efektif khususnya dalam hal penerangan penggunaan lampu di dalam ruangan, dimana sering kali dijumpai keadaan energi listrik yang dipakai untuk menerangi ru- angan terbuang secara percuma karena kelalaian pemakai yang lupa untuk memadamkan kembali lampu ruangan apabila sudah tidak diperlukan lagi. Dengan adanya permasalahan tersebut perlu adanya sistem yang bisa membantu orang untuk mengontrol lampu menggunakan smartphone android dengan tujuan untuk penghematan energi listrik, memberikan kenyamanan, kemudahan dalam menyalakan atau memat- ikan lampu. Penelitian ini di buat untuk menghasilkan sebuah prototype. Sistem Kendali Lampu Ruangan yang dapat dikendalikan melalui Smartphone Android dengan menggunakan media komunikasi Bluetooth HC-05, dan mikrokontroler Arduino Uno.
Kata kunci : Arduino UNO, Bluetooth HC-05, Android Smarthphone, CV.Nusa Inti Utama di Kota Sabang
Kata kunci : Arduino, Magnetic Door Lock, Solenoid.
1. Pendahuluan 1.1. LatarBelakang
Perkembangan teknologi yang sangat pesat saat ini membawa kita menuju masa modernisasi, hampir seluruh aspek kehidupan manusia sangat bergantung pada teknologi, hal ini di karenakan teknologi di ciptakan untuk membantu dan mempermudah manusia dalam menyelesaikan suatu aktifitas/pekerjaan. Aktifitas yang tinggi terkadang membuat manusia melupakan hal-hal kecil yang seharusnya ia lakukan, hal kecil sekalipun terkadang dapat berakibat buruk, seperti ketika malam hari lalu tiba-tiba listrik dari PLN putus, maka yang dibutuhkan adalah sumber energi alternatif yang cara penggunaan nya pun cukup mudah dan sangat simpel. Di era modern seperti saat ini, penggunaan sistem
p-ISSN :
pengontrolan semakin pesat, sistem kontrol pada umumnya membantu masyarakat untuk mempermudah pekerjaannya, dalam hal ini sistem kontrol yang di gunakan adalah mikrokontroler yang di rangkaikan dengan Bluetooth module sebagai input untuk menjalankan perangkat-perangkat pendukung lainnya.
Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer fungsional dalam sebuah chip, di dalamnya terkandung sebuah inti prosesor, memori (sejumlah kecil RAM, memori program, atau keduanya), dan perlengkapan input output. Mikrokontroler berbeda dari mikroprosesor serba guna yang digunakan dalam sebuah PC karena mikrokontroler memerlukan sebuah sistem minimum untuk memproses atau menjalankannya, sistem minimum mikrokontroler adalah rangkaian elektronik minimum yang diperlukan untuk beroperasinya IC mikrokontroler. Sistem minimum ini kemudian bisa dihubungkan dengan rangkaian lain untuk menjalankan fungsi tertentu, dalam diskusi sehari-hari dan di forum internet, mikrokontroller sering dikenal dengan sebut μC, uC, atau. Terjemahan bebas dari pengertian tersebut, bisa dikatakan bahwa mikrokontroller adalah komputer yang berukuran mikro dalam satu chip IC (integrated circuit) yang terdiri dari processor, memory, dan antarmuka yang bisa deprogram, jadi disebut komputer mikro karena dalam IC atau chip mikrokontroler terdiri dari CPU, memori, dan I/O yang bisa kita kontrol dengan memprogramnya. I/O juga sering disebut dengan GPIO (General Purpose Input Output Pins) yang berarti pin yang bisa kita program sebagai input atau output sesuai kebutuhan.
Pada sebuah perkantoran memerlukan teknologi sistem control lampu otomatis yang menggunakan alat pengontrol jarak jauh maupun jarak dekat di wilayah CV.Nusa inti Utama yang berada di Kota Sabang perlu menggunakan sistem kontrol lampu otomatis yang canggih untuk menghemat energi memerlukan alat sistem control lampu otomatis menggunakan via HP Android yang mengikuti zaman teknologi yang di kembangkan oleh teknologi masa kini.
Berdasarkan uraian diatas tersebut, maka penulis merasa tertarik untuk mempelajari dan menjadikan sebagai bahan objek studi kasus. Oleh karena itu penulis mengambil tugas akhir dengan judul
‘‘Perancangan Kontrol Lampu Otomatis Berbasis Arduino Pada CV. Nusa Inti Utama”.
1.2. Tujuan Penelitian
Adapun Tujuan yang dicapai oleh penulis dalam penelitian Proposal Skripsi ini yaitu:
1. Tujuan penelitian ini adalah membangun sebuah sistem kontrol lampu yang mengikuti perkembangan zaman dan di buat dengan menggunakan Mikrokontroler Atmega 328 dan menggunakan pemogram pada Arduino Uno.
2. Sistem perancangan kontrol lampu otomatis yang akan di uji coba pada CV.Nusa Inti Utama di Kota Sabang khususnya pada ruang pimpinan, dengan adanya alat yang di rancang dapat digunakan pada ruangan kantor lainnya.
2.Metode Penelitian
2.1 Rancangan Sistem Berjalan
Analisis sistem adalah penguraian dari suatu sistem informasi yang utuh ke dalam bagian-bagian komponennya dengan maksud untuk mengidentifikasikan serta mengevaluasi permasalahan- permasalahan serta hambatan-hambatan yang biasanya terjadi pada sistem tersebut. Selama program penelitian yang penulis lakukan di CV. Nusa Inti Utama Kota Sabang, penulis memperhatikan bahwa sistem kontrol lampu otomatis di CV. Nusa Inti Utama Kota Sabang belum ada dan masih menggunakan sistem menghidupkan secara manual sehingga saya akan merancang sebuah sistem kontrol lampu otomatis menggunakan program arduino pada CV. Nusa Inti Utama Kota Sabang.
p-ISSN :
Studi Literatur
Perancangan Penelitian Perancangan
Hardware
Perancangan Software Pengujian Sistem
Analisa Sistem
Pembuatan Laporan Menentukan Permasalahan
Gambar 2.1. Flowchart Perancangan Kontrol Lampu otomatis berbasis arduino
2.2. Rancangan Diagram Blok
Diagram blok rangkaian merupakan salah satu bagian terpenting dalam perancangan peralatan elektronik, karena dari diagram blok dapat diketahui prinsip kerja secara keseluruhan dari rangkaian elektronik yang dibuat. Sehingga keseluruhan blok dari alat yang dibuat dapat membentuk suatu sistem yang dapat difungsikan atau sistem yang bekerja sesuai dengan perancangan. Keseluruhan dari diagram blok dari alat yang dibuat dapat dilihat pada Gambar 2.2 dibawah ini
Gambar 2.2. Blok Rangkaian Akses control lampu otomatis
2.3. Analisis Masukan
Analisis masukan pada sistem yang sedang berjalan adalah data yang bersumber dari lampu con- trol otomatis yang nantinya akan diproses oleh sistem. Adapun data masukan yang diperlukan dalam Sis- tem arduino dan Mikrokontroler AtMega 328 pada CV. Nusa Inti Utama Kota Sabang diantaranya ada blok diagram rangkaian diatas dapat dilihat bahwa pada bagian Rangkaian sistem terdiri dari beberapa blok atau beberapa bagian.
Use/Pengguna Modul Bluetoth Arduino Uno
Relay
Lampu
p-ISSN :
2.4. Analisis Proses
Analis Masukan sistem yang di tunjukkan pada Gambar 3.3 dapat dijelaskan bahwa diawali dengan input tombol On, jika tombol On sama dengan maka buka mode penyimpanan data, input tombol OF dan simpan ke memori. Jika Tombol OFF Admin maka otentifikasi kembali apakah tombol OFF sama dengan data pada daftar memori mikrokontroler, jika ya maka maka lampu akan mati dan selesai, serta jika tidak kembali ke input tombol On. Mikrokontroler Arduino Uno dapat berkomunikasi dan mengendalikan alat agar berjalan sesuai dengan algoritma program dan sistem kerja dari Bluetoth untuk menjalankan perintah sesuai dengan urutan instruksi pemograman dengan menggunakan bahasa C.
Gambar 4. Diagram konteks
Gambar 2.3 Diagram Alir program utama kontrol lampu otomatis
2.5. Analisis Keluaran
Adapun Analisis keluaran yang dihasilkan pada sistem lampu otomatis di CV. Nusa Inti Utama Kota Sabang Rangkaian sistem yang di tunjukkan pada Gambar 3.4 dapat dijelaskan bahwa sistem secara keseluruhan terdiri atas beberapa modul diantaranya Bluetooth Module HC-05, mikrokonroler, relay, a.Breadboard/Projectboard dan memori. Masing-masing modul dihubungkan ke mikrokontroler seperti Bluetooth Module HC-05 dihubungkan ke pin 1, VCC dan Ground. Selanjutya modul relay dihubungkan ke Vcc, Groudn dan Port Output 5. Sedangkan lampu otomatis dihubungkan ke relay dan DC 12 volt berupa colokkan kabel listrik.
p-ISSN :
Gambar 2.4 Rangkaian Sistem
3. Hasil dan Pembahasan 3.1. Pengujian Perangkat Keras
Pada pengujian perangkat keras dilakukan dengan cara mengukur tegangan masukan dan tegan- gan keluaran pada blok rangkaian alat tersebut.Pengujian perangkat keras dilakukan pada blok rangkaian alat yang meliputi:
1. Bluetooth Module HC-05
2. Mikrokontroler Arduino_Nano ATmega328 3. Relay Module
4. Fitting Lampu 10 Wat 5. Breadboard/Projectboard 6. Stop Kontak
7. Kabel jumper Female dan Male 8. KabelUsb Port
Adapun alat yang digunakan untuk membantu proses pengujian alat yaitudengan menggunakan alat ukur multimeter digital.
3.2. Pengujian Bluetooth Module HC-05
Dalam arduino untuk berkomunikasi secara wireless dengan smartphone android melalui peranta- ra koneksi bluetooth. Sedangkan komunikasi antara arduino dan bluetooth module menggunakan komu- nikai serial UART, sehingga kita menggunakan library “SoftwareSerial.h” untuk mengubah pin digital menjadi pin yang dapat berkomuniaksi serial UART. Pin RX sebagai receiver atau penerima, sedangkan pin TX sebagai transmitter atau pengirim. Oleh karena itu posisi pin RX-TX arduino dipasang saling terbalik antara pin TX-RX bluetooth module. Lalu relay akan aktif saat menerima data String berupa teks
“LampuON”, dan relay akan nonaktif begitu menerima data teks “LampuOFF”. Data String berupa teks ini dikirim dari program yang sudah dibuat pada aplikasi android. List programMit App Inventor:
p-ISSN :
//Jika data yang dikirim berupa kalimat "ON", maka if (dataDikirim == "LampuON") {
//Lampu menyala
digitalWrite(pinLampu, LOW); }
//Jika data yang dikirim berupa kalimat "OFF", maka else if (dataDikirim == "LampuOFF") {
//Lampu padam
digitalWrite(pinLampu, HIGH); }
Gambar 3.1
ProgramMit App Inventor
Setelah semuanya sesuai dengan desain lalu untuk pengujian koneksi module blueetoth dapat dil- akukan dengan serial monitor IDE Arduino, dan setiap tombol yang ditekan pada modul bluetoth on dan offnya akan terlihat pada serial monitor.
Gambar 3.2 ProgramMit App Inventor
Pada program mit App Inventor yang pertama dilakukan adalah membuka link web http://appinventor.mit.edu/ lalu tekan tombol created apps setelah muncul page may project kalau mem- iliki projek maka langsung klik projek lalu kita klik options new project / jika sudah memiliki project bu-
p-ISSN :
ka lalu pilih menu build dan diklik lalu pilih options App (save .apk to my komputer). Sehingga dapat dijalankan dengan baik sesuai projek apps yang akan dijalankan
.
Gambar 3.3 Rangkaian Program yang dijalankan
Pada rangkaian program yang di jalankan maka memanggil program library sofware serial.h se- hingga dapat di aplikasikan pada program yang di buat :
//Memanggil library Software Serial
#include <SoftwareSerial.h>
//Inialisasi variable dan pin bluetooth SoftwareSerial BT(2, 3); // RX dan TX //Inialisasi pin lampu
const int pinLampu = 4;
//Inialisasi variabel data yang dikirim dari android berupa String String dataDikirim;
// =============== PROGRAM SEETING AWAL ============== //
void setup() {
//Inialisasi baud rate serial monitor dan bluetooth Serial.begin(9600);
BT.begin(9600);
//Inialisasi status pin I/O lampu pinMode(pinLampu, OUTPUT);
//Mengaktifkan pull up resisitor pin lampu digitalWrite(pinLampu, HIGH);
//Lampu padam di awal program digitalWrite(pinLampu, HIGH);
}
// ================== PROGRAM UTAMA ================= //
void loop() {
p-ISSN :
//Jika bluetooth tersedia while (BT.available()) {
//delay penerimaan data 10 milidetik delay(10);
//Inialisasi c adalah karakter yang dibaca bluetooth char c = BT.read();
//Membuat c menjadi data String dataDikirim += c;
}
//Jika panjang data dari "dataDikirim" >= 0, maka if (dataDikirim.length() > 0)
{
//Menulis pada serial monitor data yang dikirim dari android Serial.println(dataDikirim);
//Jika data yang dikirim berupa kalimat "ON", maka if (dataDikirim == "LampuON")
{
//Lampu menyala
digitalWrite(pinLampu, LOW);
}
//Jika data yang dikirim berupa kalimat "OFF", maka else if (dataDikirim == "LampuOFF")
{
//Lampu padam
digitalWrite(pinLampu, HIGH);
}
//Mengkosongkan dataDikirim dataDikirim = "";
}
delay(100);}
3.3. Pengujian Mikrokontroler Arduino ATmega328
Mikrokontroller Arduino Atmega328 dapat bekerja dan memproses datagram yang
dikirimkan dari Aplikasi android hanya jika didalamnya sudah dimasukkan listing program, pro-
gram yangdimasukkan kedalam Arduino dibuat dan diupload keArduino menggunakan tools
pemograman Arduino IDE. Fungsi program disiniantara lainyaitu, menginisialisasi pin - pin ma-
nasaja yangakanmenjadi output atau input, mengubahdatagram yang dikirmdari Android menjadi
perintah
Logika “On” atau “Off” yang akanmengaktifkan atau mematikan relay dan output
–output pendukunglainnya, sertamenginisialisasialamat IP bluetooth yang akanmenjadi alamat
tujuanpengiriman datagram dari Android. Dalam pemograman Arduino ini sendiri menggunakan
bahasa pemograman Upload program Blink Test, program dapat dilihat pada Gambar 3.4
p-ISSN :
Gambar 3.4. Skema Pengujian
Gambar 3.5 Program Pengujian Mikrokontroler Arduino 3.4. Prinsip Kerja Alat
Pada dasarnya arduino dapat digunakan Segala Jenis Arduino (Uno, Nano, Mega, Mini, dll), karena penomoran pinnya sama. Tinggal cocokkan Saja nomor Pin-Pin nya.
1.
Kaki TX Bluetooth HC-05 ===> Pin 10 Arduino2.
Kaki RX Bluetooth HC-05 ===> Pin 11 Arduino3.
Kaki Pin Relay ===> pin 7 Arduino4.
Kaki vcc pada masing-masing komponen hubungkan ke sumber power positif 5v (bisa dari 5v Ar- duino)5.
Kaki gnd/ground pada masing-masing komponen hubungkan ke sumber negatif power (dihubungkan ke pin gnd Arduino)6.
Salah satu kabel dari colokan stopkontak langsung hubungkan ke kabel pada rumah lampu7.
Sedangkan kabel lainnya dari colokan stopkontak, masukkan ke kaki NO (Normally Open) pada rel- lay, dan kabel lain pada rumah lampu masukkan pada kaki COM pada relay3.5. Hasil Rangkaian Keseluruhan
Berdasarkan perancangan hardware seperti pada Gambar 3.6 danperancangan software maka hasil perancangan yang telah dibangun tampak seperti pada Gambar 3.6 dimana pada rangkaian tersebut terlihat bahwa modul Bluetoth, dan saklar lampu otomatis yang terintegrasi dengan mikrokontroler Ar-
p-ISSN :
bahwa user yang tidak terdaftar pada sistem tidak dapat mengakses pada lampu otomatis dan sebaliknya user yang terdaftar dapat lampu otomatis.
Gambar 3.6 Hasil rangkaianLampu Otomatis berbasis arduino 3.6. Hasil Rangkaian Lampu Otomasi yang sudah dibuat dan Dirangkai
Hasilprototip lampu otomatis yang sudah di buatdan di desainsecarakeseluruhandan di aplikasi- kankedalamsistemlampu otomatis berbasis arduinodapat dilihat pada gambar 3.7:
Gambar 3.7 Hasil DesainHasil Lampu otomatis berbasis Arduino
p-ISSN :
Berdasarkan rangkaian lampu otomatis yang telah di rancang dimana penghubung antara kabel power , Relay dan sensor, Bluetooth Module HC-05 , Mikrokontroler, Fitting Lampu 10 Wat, Bread- board/Projectboard, Stop Kontak, Kabel jumper Female dan Male, Kabel Port Usb dapat terhubung dengan baik dan dapat di aplikasi dengan menggunakan sistem lampu otomatis berbasis arduino.
4. Kesimpulan dan Saran
1. Dari latar belakang dapat di simpulkanperancanganLampu otomatis berbasis arduino uno dengan menggunakan tombol on off berbasis android.
2. Sistem akses perancangan Lampu otomatis berbasis arduino uno telah bekerja dengan baik sesuai dengan perintah tombol on atau off yang telah diinputkan oleh admin pada memorimikrokontroler arduino uno.
3. Aplikasi control lampuon/off dengan menggunakan komunikasi bluetooth kurang bekerja maksimal dibagian display pada Smartphone android
5. Daftar Pustaka
Andrianto, Heri. 2013. Pemograman Mikrokontroler AVR ATmega16 Menggunakan Bahasa C (CodeVi- sionAVR), Bandung: Informatika Bandung.
Bejo, Agus 2017. C & AVR Rahasia Kemudahan Bahasa C Dalam mikrokontroler At- Mega16.Yogyakarta :penerbitGava Media.
Budiman, 2015.Pembuatan system saklar pompa air untuk penyiraman menggunakan system rangkaianpewaktu flip-flop, Jurnal JETSI Universitas
Andalas, Padang.
Effendi MY, Khanafi A.2016. Penggunaan Sensor RFID untukTiketPrabayarJalanBebasHambatan[final project]. Surabaya: Institut Teknologi Sepuluh Nopember;
Forji Nurzaman, 2008. “Rancang Bangun Pensaklaran Otomatis yang Terhubung
dengan HP Menggunakan Mikrokontroler Atmega8535 ”. Tugas Akhir, Semarang: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Diponegoro.
Hakim, Abdul, 2014.Perancangan Mobile Robot BerbasisArduino Uno, STMIK PekanBaru. Riau
Heryanto, M. Ary dkk.2015. Pemograman Bahasa C Untuk Mikrokontroler Atmega16. Yogyakarta: Pen- erbitAndi publisher
Juandi, Feri. 2011:20. PengenalanArduino Tingkat Pemula. Jakarta. Tobuku.
Iksan, 2017. Perancangan Saklar Otomatis berbasis Jaringan Komputer. Politeknik Sriwijaya, Palem- bang
Iswanto.2016. Aplikasi Motor Servo [Online], iswanto.staff.umy.ac.id/files/2011/02/MOTORSERVO.doc Morgen, 2017.Electronik Fundamental. Willey : New York
Moh. Ibnu Malik & Mohammad UnggulJuwana, (2009), ANEKA PROYEK Mikrokontroler PIC16F84/ A, Jakarta : PT. Elex Media Komputindo Lingga, W. 2018 Belajar sendiri pemograman AVR ATMega16. Yogyakarta
PenerbitAndi Offset
O’Brien danMarakas (2014:24).Analiasiskualitas Layanan Sistem Informasi Menggunakan Metode Servqual.konferensi Nasional Sistem dan Informatika.
Williams & Sawyer, 2016:24).Analisis Tekhnologi Informasi [Online].
Winoto, Ardi. 2016. Mikrokontroler AVR ATMega8/32/68535 Dan Pemogramannya Dengan Bahasa C Pada WinAVR. Bandung: PenerbitInformatika
