Laporan Akhir Pk 3 Prototipe Pengontrol Lampu Rumah via Bluetooth Berbasis Arduino

PROTOTIPE PENGONTROL LAMPU RUMAH VIA BLUETOOTH   BERBASIS ARDUINO  BERBASIS

Laporan Akhir Proyek Kreatif 3

Disusun Oleh :

Fasda Ilhaq Robbani I0714013

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2016

Abstrak

PROTOTIPE PENGONTROL LAMPU RUMAH VIA BLUETOOTH  BERBASIS   BERBASIS ARDUINO

Fasda Ilhaq Robbani  NIM. I0714013

Prototipe pengontrol lampu adalah sebuah alat yang dapat menyalakan dan mematikan lampu tanpa harus menekan saklar lampu secara manual. Ketika hendak menyalakan lampu, pengguna terlebih dahulu harus terhubung dengan prototype menggunakan smartphone menggunakan smartphonenya. nya. Smartphone akan mengirimkan perintah sessuai yang diberikan oleh user selanjutnya prototype Akan merespon dengan keluaran berupa lampu mati atau menyala

BAB I PENDAHUUAN

1.1 Latar Belakang Penghematan energi memang sudah menjadi hal yang patut diperhatikan. Apalagi  pemerintah sudah mengeluarkan Instruksi Presiden (Inpres) tentang penghematan pen ghematan energi. Melalui Inpres itu, anda harus mulai menghemat energi dalam bentuk apapun, termasuk  penggunaan di dalam rumah. Tingginya biaya hidup akhir-akhir ini cukup memberatkan sebagian kalangan, khususnya masyarakat masyarakat menengah ke bawah, bayangkan saja kenaikan gaji karyawan karyawan sekitar 10-15 % setahun, sedangkan sedangkan inflasi rata-rata rata-rata di Indonesia mencapai 18 % pertahun. Hal ini menyebabkan semakin lama beban hidup masyarakat masyarakat menengah ke bawah semakin hari semakin berat saja. Untuk itu kita kita perlu melakukan berbagai macam penghematan. Salah satunya adalah hemat listrik dalam rumah tangga. Disamping itu Penghematan  pemakaian listrik juga termasuk ke dalam gaya hidup ramah lingkungan. Energi makin mahal tarif listrik PLN akan terus dinaikkan sampai mencapai besaran tarif yang memungkinkan PLN menjadi BUMN yang sehat. PLN Indonesia bahkan sudah mengumumkan akan ada kenaikan 6% tiap 4 bulan. Tatif daya pada Waktu beban puncak 4x Luar WBP. Sebagai konsumen yang tergantung pada pasokan PLN, sepantasnya makin sadar betapa pentingnya menggunakan listrik seefisien dan seefektip mungkin. Penghematan akan menurunkan biaya listrik, namun tidak harus menurunkan tingkat kenyamanan dan justru mendatangkan keuntungan berusaha yang lebih tinggi  penghematan juga bernilai sosial. Jika setiap konsumen mau menghemat antara 5 s/d 10% saja, akan memberikan peluang  pada saudara kita yang sedang menunggu sambungan listrik, bisa segera dipenuhi tanpa menunggu dibangunnya pembangkit listrik yang baru. Terapkan prosedur operasional sederhana/manual atau prosedur operational otomatis dalam menggunakan semua beban listrik agar tepat waktu dan sasaran serta kebutuhan. Penerapan prosedur operasional manual/automatis sangat mudah dan hanya tergantung kepada adanya kemauan untuk memperlakukan energy listrik secara hemat sesuai keperluan saja. 1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian diatas, maka penulis merumuskan permasalahan yang ada yaitu: a.  b. c.

Bagaimana merancang prototype Bagaimana proses cara kerja prototype Bagaimana prototype ini dapat meningkatkan efisiensi penghematan listrik dalam suatu rumah

1.3 Tujuan

Adapun tujuan dari penelitian pembuatan prototype ini : a. Tujuan Khusus : Sebagai tugas akhir dari mata kuliah Proyek Kreatif-3  b. Tujuan Umum : 1. Untuk mengetahui cara pembuatan prototype 2. Untuk mengetahui cara kerja prototype 3. Untuk mengetahui rangkaian dan pemrograman prototype 1.4 Manfaat Adapun manfaat dari penilitan ini : a.  b.

Sebagai solusi permasalahan dalam penghematan penggunaan lampu rumah tangga Sebagai peningkatan efisiensi penghematan listrik pada berbagai industry dan instansi

Bab II TINJAUAN PUSTAKA

2.1

Arduino Uno R3 Arduino Uno adalah board mikrokontroler berbasis ATmega328. Uno memiliki 14 pin digital input / output (dimana 6 dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog resonator keramik 16 MHz, koneksi USB, jack listrik, header ICSP, dan tombol reset. Uno dibangun berdasarkan apa yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler, sumber daya  bisa menggunakan power USB (jika terhubung ke komputer dengan den gan kabel USB) dan juga ju ga dengan adaptor atau baterai. Arduino Uno berbeda dari semua papan sebelumnya dalam hal tidak menggunakan FTDI chip driver USB-to-serial. Sebaliknya, fitur Atmega16U2 (Atmega8U2 sampai versi R2) diprogram sebagai konverter USB-to-serial. Revisi 2 dari Uno memiliki resistor pulling 8U2 HWB yang terhubung ke tanah, sehingga lebih mudah untuk menggunakan mode DFU.

Gambar 2.1 Arduino UNO R3

2.2

Bluetooth   HC05  HC05

 Bluetooth   Bluetooth  Module HC -015 merupakan module komunikasi nirkabel pada frekuensi 2.4 GHz dengan pilihan koneksi bisa sebagai slave, ataupun sebagai maste. Sangat mudah digunakan dengan mikrokontroler untuk membuat aplikasi wireless. Interface yang digunakan adalah serial RXD, TXD, VCC dan GND. Built in LED sebagi indicator koneksi  Bluetooth.  Bluetooth. Tegangan input antara 3.6 V  –  6   6 V. Arus saat unpaired sekitar 30mA dan saat  paired (terhubung) sebersar 10 mA

Gambar 2.2 Bluetooth HC05 Bluetooth HC05

2.3

Modul Relay 4 Channel Perangkat modul elektronik menggunakan relay 5v dengan 4 channel berfungsi untuk mengontrol perangkat elektronik yang bertegangan tinggi dan arus yang besar. Kompatible dengan semua mikrokontroler (khususnya Arduino, 8051, 8535, AVR, PIC, DSP, ARM, ARM, MSP430, TTL logic) maupun Raspberry Pi .Relay 4 channel ini memerlukan arus 15-20mA.

Gambar 2.3 Modul Relay 4 Channel

Bab III MOTODOLOGI

3.1

Bahan Alat dan  No 1 2 3 4 5

Nama Alat Alat Solder Gunting Set Obeng Laptop Smartphone

Jumlah 1 1 1 1 1

 No 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Nama Bahan Bahan Arduino Uno R3  Bluetooth HC05 Modul Relay 4 Channel Kabel jumper male to female Fitting duduk Kabel inti serabut lampu Koneksi internet Black box

Jumlah 1 1 1 ±20 4 5 meter 4 seperlunya 1

3.2

Jalannya penelitian

Desain Perancangan Alat MULAI 

Penentuan spesifikasi awal



Penentuan material

Pembuatan Alat dan Software Persiapan Alat dan Bahan



Pembuatan prototype dengan lampu led



Pemrograman arduino



Pembelian alat dan bahan



Pembuatan software android



Membuat bill bill o materi material  al 



Pembuatan prototype dengan modul relay



Pemrograman arduino



Update software Android



Penambahan box prototype

Pengujian Alat dan Evaluasi 

Pengujian software android



Pengujian modul Bluetooth HC05 Bluetooth HC05



Pengujian prototype dengan output lampu led + evaluasi



Pengujian prototype dengan output lampu AC dengan modul relay + evaluasi



Update tampilan dan program software android + evaluasi

SELESAI

3.2.1

Tahap desain Perancang Alat Tahap desain perancangan alat ini merupakan tahap dalam melakukan penentuan spesifikasi awal, serta penentuan material yang akan digunakan pada awal sesuai dengan spesifikasi. Penentuan material ditentukan pula berdasarkan cara kerja alat yang ingin dibuat.

3.2.2

Tahap Persiapan Alat dan Bahan Tahap selanjutnya adalah tahap persiapan alat dan bahan, pada tahap ini akan dikumpulkan semua alat dan bahan yang diperlukan, tidak lupa biaya yang dikeluarkan dicatat untuk penulisan laporan akhir nanti.

3.2.3

Tahap Pembuatan Alat Pada tahap ini akan dilakukan pembuatan prototype dengan tahapan berikut : 

Pembuatan prototype dengan lampu led Pemrograman arduino Pembuatan software android Pembuatan prototype dengan modul relay Pemrograman arduino Update software Android Penambahan box prototype

     

3.2.4

Tahap Pengujian dan Evaluasi Pada tahap pengujian dan evaluasi dilakukan pada setiap tahapan pembuatan alat. 

Pengujian Arduino Uno R3 Sebagai pusat dari prototype, pertama kali diuji coba, apakah Arduino bekerja dengan semestinya atau ada kerusakan. Pengujian dengan memeriksa port port yang akan digunakan seperti port output, input, ground dan Vin. Setelah itu ujicoba dengan program led sederhana untuk mengetahui apakah Arduino dapat menjalankan perintah dengan benar sesuai program dari programmer.



Pengujian Relay Pengujian relay dengan menghubungkan relay dengan Arduino, jika Arduino memberi perintah LOW maka relay akan HIGH atau ON, jika Arduino memberi  perintah HIGH, HIGH, maka maka relay akan akan LOW atau atau OFF, setelah itu pengujian pengujian dengan dengan menghubungkan relay dengan arus AC dengan output lampu CFL. Masih meggunakan perintah yang sama, jika perintah LOW maka lampu menyala, dan  jika perintah perintah HIGH maka maka lampu mati.





Pengujian Bluetooth Pengujian Bluetooth HCO5  HCO5 Pengujian modul Bluetooth modul Bluetooth HC05  HC05 dengan menghubungkan modul dengan Arduino, setelah itu pengujian dengan mnghubungkan Arduino dengan smartphone via Bluetooth via Bluetooth dengan  dengan modul tersebut Pengujian Software Android Pengujian Software dengan menghubungkan smartphone dengan Arduino via  Bluetooth,  Bluetooth, apakah software dapat terhubung dan dapat memberikan perintah

sesuai dengan programnya. programnya. Untuk fungsi button dapat dilakukan tanpa harus menggunkan koneksi internet dikarenakan software langsung memberikan  perintah kepada kepada Arduino Arduino sesuai perintah pada pada button. Untuk fungsi bicara bicara atau atau  speechorganizer  speechorganizer diperlukan koneksi internet dikarenakan speecho dikarenakan  speechorganizer rganizer merupakan menu aplikasi dari google yang dapat menerjemahkan dari suara kedalam text

3.3 Pemodelan Sistem 3.3.1 Penggunaan push push button 

Mulai

Arduino terhubung dengan smartphone

Relay dalam keadaan mati

Jika tombol ON

Relay menyala

3.3.2

Penggunaan Voi ce recognizer  recognizer 

Mulai

Arduino terhubung dengan smartphone Smartphone terhubung dengan koneksi

Relay dalam keadaan mati

Tekan tombol bicara dan mulai bicara

Google mengidentifikasi pesan suara dari smartphone mengguakan koneksi intertnet

Jika pesan suara sama seperti program perintah yang telah dibuat ada arduino

Relay menyala

Bab IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil pengujian   Modul HC05 4.4.1 Pengujian Bluetooth  Modul 



4.4.2

4.4.3

4.4.4

Hasil pengujian Tabel 4.1 Hasil Pengujian Modul HC05  No Jarak HC05 degan smartphone smartphone 1 2M 2 5M 3 10M 4 >10M

Status terhubung terhubun g terhubung terhubun g terhubung terhubun g Tidak terhubung

Respon cepat cepat Respon lambat Tidak ada

Analisa Modul Bluetooth Modul Bluetooth HC05  HC05 membutuhkan daya 5v untuk menyala. Jarak efektif dalam  penggunaan  penggunaan modul Bluetooth modul Bluetooth HC05  HC05 yaitu berkisar 0-9M. dalam pemrograman pada Arduino, Modul HC05 harus dalam keadaan tidak terhubung dengan rangkaian saat hendak mengupload  mengupload  program,  program, jika tidak maka program tidak akan bisa ter upload  ter upload  dan  dan terjadi crash atau error upload ing ing

Pengujian Modul Relay 4 Channel  Hasil pengujian Modul Relay 4 Channel Tabel 4.2 Hasil Pengujian Modul Relay 4 Channel  No Input Relay Relay Output Relay Relay indikator 1 LOW HIGH Lampu menyala 2 HIGH LOW Lampu mati  Analisa Modul relay 4 channel membutuhkan daya 5v untuk menyala. Dalam memberikan  perintah pada pada modul relay relay untuk menyala menyala yaitu yaitu LOW, dikarenakan dikarenakan Modul relay relay aktif aktif  pada input rendah dan dan tidak aktif aktif pada input tinggi tinggi atau HIGH HIGH Pengujian Software Android  Pengujian software dengan mencoba menghubungkan smartphone dengan prototype. Setelah itu pengujian dengan menyalakan lampu led sesuai dengan yang perintah yang diberikan.  Analisa Dari hasil percobaan diatas, smartphone harus sudah  pair  dengan  dengan modul Bluetooth modul Bluetooth HC05 terlebih dahulu agar dapat terhubung, setelah itu baru terlihat alamat HC05  pada software software android. Software ini ini hanya dapat digunakan digunakan pada pada sisteom operasi android. Dalam mengguakan fitur voice recognizer  pengguna  pengguna akan mengetahui kalimat atau kata apa yang tleah diucapkan dengen melihat tampilan tasoftware  bagian bawah bawah Pengujian Prototipe secara keseluruhan  Hasil Pengujian Prototipe Tabel 4.3 Hasil Pengujian Prototipe Menggunakan Push Menggunakan  Push Button



 No 1

Jenis ruangan ruangan Bedroom

2

Bathroom

3

Kitchen

4

Livingroom

Jenis tombol tombol ON OFF ON OFF ON OFF ON OFF

Status  PASS   PASS   PASS   PASS   PASS   PASS   PASS   PASS 

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Prototipe Menggunakan Voice recognizer   No Jenis ruangan ruangan Kalimat Status 1 Bedroom Turn on the bedroom PASS  Turn off the bedroom PASS  2 Bathroom Turn on the bathroom PASS  Turn off the bathroom PASS  3 Kitchen Turn on the kitchen PASS  Turn off the kitchen PASS  4 Livingroom Turn on the living room PASS  Turn off the living room PASS  Analisa Prototipe dapat bekerja degan sempurna seusai fungsi dan tujuan. Prototype ini memeberikan dua fitur dalam mengoperasikan lampu, yaitu dengan push button dan menggunakan voice recognizer . Dalam menggunakan fitur push button, user dapat menggunakan langsung setelah terhung dengan prototype dengan cara meng-  pair   perangkat dengan dengan prototype prototype setelah setelah itu pilih pilih alamat alamat Bluetooth  Bluetooth dan  dan tekan tombol ON/OFF yang ada pada software. Untuk fitur voice recognizer , pengguna membutuhkan tambahan koneksi internet setelah terhubung dikarenakan voice recognizer  adalah  adalah suatu fitur yang diberikan oleh google untuk mengubah suara menjadi teks dan memiliki database yang sangat besar oleh karena itu fitur ini membutuhkan koneksi internet yang cukup baik

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan Berdasarakn hasil pengujian dan analisis serta perancangan prototype ini, dapat ditarik kesimpulan kesimpulan yaitu :  Modul Bluetooth Modul Bluetooth dapat  dapat terhubung dengan smartphone android, namun belum dapat terhubung dengan smartphone IOS Modul Bluetooth dapat  dapat digunakan dalam jarak yang tidak terlalu jauh dari perangkat  Modul Bluetooth  Arduino dapat menyalakan lampu CFL dengan menambahkan modul relay  Dalam menggunakan fitur voice recognizer , dibutuhkan internet konksi yang baik dan dalam penggunaannya memerlukan suara yang jelas dan pronunciation yang baik

5.2 Saran Dengan melihat hasil yang telah dicapai dalam penelitian ini serta kesimpulan yang ada, untuk  pengembangan  pengembangan lebih lanjur disarankan disarankan  Diharapkan prototype dan dioperasikan jarak jauh sehingga lebih praktis dan efisien karena jarak jangkauan dari sinyal Bluetooth sinyal Bluetooth sangat  sangat dekat

DAFTAR PUSTAKA

Ady aryanto, Agus.2015. Smartphone Android Dapat Dijadikan Saklar Untuk Kontrol Lampu  Rumah.  Rumah. https://www.tutorkeren.com/artikel/tutorial-smartphone-android-dapat-dijadikan-saklaruntuk-kontrol-lampu-rumah.htm.. Diakses pada Mei 2016 untuk-kontrol-lampu-rumah.htm Beginner tutorials mitappsinventor.blogspot.co.id. Diakses pada Mei 2016 Wattimena,Jaqualin.2012. Penghematan  Penghematan energy listrik di dalam rumah tangga.Ambon: tangga.Ambon: SMAN 2. http://jeqlienwattimena.blogspot.co.id/2012/04/karya-ilmiah-bindonesia penghematan.html.. Diakses pada Juni 2016  penghematan.html Muhammad, Andy Prasetyo.2015. Menyalakan  Menyalakan lampu dengan perintah suara http://www.boarduino.web.id/2015/02/menyalakan-lampu-dengan-perintah-suara.html. http://www.boarduino.web.id/2015/02/menyalakan-lampu-dengan-perintah-suara.html. Diakses pada Mei 2016

LAMPIRAN 

Pembuatan Prototipe dengan menggunkan 3 lampu led



Pembuatan prototype dengan 4 lampu led dan penambahan waktu delay



Penambahan Box pada prototype



Penambahan box pada prototype



Pemrograman pada prototype



Pembuatan fitting duduk untuk output lampu CFL



Percobaan lampu dengan menggunakan relay dan output lampu CFL



Display software Android