SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

58
SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN MEMANFAATKAN MIKROKONTROLLER ARDUINO UNTUK MENYALAKAN/ MEMATIKAN LAMPU BERBASIS PERINTAH SUARA VIA ANDROID OLEH RAHMAT FAIZAL 10582114013 MUH. RIAN EKA DURI 10582123913 PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR 2020

Transcript of SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

Page 1: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

SKRIPSI

PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN MEMANFAATKAN

MIKROKONTROLLER ARDUINO UNTUK MENYALAKAN/

MEMATIKAN LAMPU BERBASIS PERINTAH

SUARA VIA ANDROID

OLEH

RAHMAT FAIZAL 10582114013

MUH. RIAN EKA DURI 10582123913

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR

2020

Page 2: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN MEMANFAATKAN

MIKROKONTROLLER ARDUINO UNTUK MENYALAKAN/

MEMATIKAN LAMPU BERBASIS PERINTAH

SUARA VIA ANDROID

Skripsi

Diajukan sebagai salah satu syarat

Untuk memperoleh gelar sarjana

Program studi teknik listrik

Jurusan teknik elektro

Fakultas teknik

Disusun dan diajukan oleh

RAHMAT FAIZAL 10582114013

MUH. RIAN EKA DURI 10582123913

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR

2020

Page 3: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …
Page 4: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …
Page 5: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

v

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas limpahan rahmat

dan karunia-Nya yang tak berkesudahan sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas

akhir ini dengan baik.

Penyelesaian tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh

gelar Sarjana Teknik Elektro di Prodi Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Makassar.

Dalam menyelesaikan perancangan dan tugas akhir ini penulis telah dibantu

oleh beberapa pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih yang

sebesar-besarnya kepada:

1. Allah SWT yang telah memberikan kehidupan, keselamatan dan kesehatan baik

jasmani dan rohani.

2. Nabi Muhammad SAW yang senantiasa menjadi panutan kita.

3. Dr.H.Abd.Rahman Rahim,SE.,MM. selaku rektor Universitas Muhammadiyah

Makassar.

4. Ir. Hamzah Al Imran, ST.,MT. selaku dekan Fakultas Teknik.

5. Adriani, ST.,MT. selaku ketua jurusan Teknik Elektro.

6. Dr.Ir. Zahir zainuddin,M.Sc Selaku pembimbing satu.

7. Ir.Abdul Hafid, M.T. selaku pembimbing dua .

8. Seluruh dosen dan staf pengajar, serta pegawai Jurusan Teknik Elektro atas segala

ilmu, bantuan, dan kemudahan yang diberikan selama kami menempuh proses

perkuliahan.

Page 6: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

vi

9. Terima kasih kepada kedua orang tua dan saudara-saudara kami tercinta, serta

seluruh keluarga atas segala doa, bantuan, nasehat, dan motivasinya.

10. Teman-teman yang telah berpartisi dalam pelaksanaan perangcangan ini kami

mengucapkan banyak-banyak terimakasih (Radical 2013).

Dengan segala kerendahan hati, penulis menyadari bahwa tugas akhir ini

masih jauh dari kekurangan karena keterbatasan pengetahuan dan pengalaman

penulis. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritikan sebagai bahan

perbaikan laporan ini. Penulis berharap laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis

pribadi maupun semua pihak yang memerlukanya.

Makassar,17 September 2019

Penulis

Page 7: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

vii

PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN MEMANFAATKAN

MIKROKONTROLLER ARDUINO UNTUK MENYALAKAN/

MEMATIKAN LAMPU BERBASIS PERINTAH

SUARA VIA ANDROID

Rahmat Faizal1, Muh. Rian Eka Duri2

1 Prodi Teknik Elektro Fakultas Teknik Unismuh Makassar

E_mail : [email protected]

2 Prodi Teknik Elektro Fakultas Teknik Unismuh Makassar

E_mail : [email protected]

ABSTRAK

Perkembangan teknologi pada saat ini meningkat pesat banyaknya barangelektronik yang bisa di kendalikan menggunakan sistem digital dimana untukmemberikan kenyamanan dan kemudahan dalam mengontrol tiap peralatan yangada di sebuah rumah. Pada penelitian yang dilakukan pada saat ini yaituperancangan smart light dengan memanfaatkan mikrokontroller arduino untukmenyalakan/mematikan lampu berbasis perintah suara via android yang manamenggunakan koneksi Bluetooth.

Pada penelitian perancangan ini dilakukan penelitian tentang jarak minimalsampai maksimal janggakauan yang dapat di jangkau oleh alat kontrol yangdirakit yang mana terdiri dari ardino uno, Bluetooth, relai, lampu rumah, sertasmartphone android sebagai media pengontrol. Alat kontrol ini berfungsi denganbaik apabila suara masukan terdengar jelas intonasinya.

Kata kunci : Smart Light, Bluetooth, Smartphone

Page 8: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL 1 ...................................................................................... i

HALAMAN JUDUL 2 ...................................................................................... ii

LEMBARAN PENGESAHAN......................................................................... iii

LEMBARAN PERBAIKAN ............................................................................ iv

KATA PENGANTAR ...................................................................................... v

ABSTRAK ......................................................................................................... vii

DAFTAR ISI...................................................................................................... viii

DAFTAR GAMBAR......................................................................................... xi

DAFTAR TABEL.............................................................................................. xii

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang...................................................................................... 1

1.2. Rumusan Masalah................................................................................. 3

1.3. Tujuan Penelitian .................................................................................. 4

1.4. Batasan Masalah ................................................................................... 4

1.5. Manfaat Penelitian ................................................................................ 4

1.6. Sistematika Penulisan ........................................................................... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Arduino ................................................................................................. 7

2.1.1.Skematik Arduino............................................................................... 8

2.1.2.Mikrokontroler Atmega 328P............................................................. 9

2.1.3.Software.............................................................................................. 10

Page 9: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

ix

2.1.4.Hardware ............................................................................................ 11

2.1.5.Program Arduino Uno ........................................................................ 12

2.1.6.Arduino Uno....................................................................................... 14

2.1.7.Kegunaan atau Fungsi Arduino .......................................................... 14

2.2. BLUETOOTH...................................................................................... 15

2.2.1.Cara Kerja Bluetooth Atau Perinsip Kerjanya ................................... 16

2.2.2.Kelebihan............................................................................................ 17

2.2.3.Kekurangan......................................................................................... 17

2.2.4.Module Bluetooth............................................................................... 17

2.3. RELAY ................................................................................................. 19

2.4. ANDROID ............................................................................................ 21

2.4.1.Kelebihan Android ............................................................................. 23

2.4.2.Kekurangan Android .......................................................................... 24

BAB III METODE PENELITIAN

3.1. Waktu dan Tempat Penelitian ................................................................ 25

3.2. Diagram Proses Penelitian ..................................................................... 26

3.3. Metode Penelitian .................................................................................. 27

3.4. Flowchart …........................................................................................... 29

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1.Perancangan Perangkat Keras ......................................................................... 32

4.2.Pembuatan Program ........................................................................................ 34

4.3.Pengujian Seluruh Kendali Sistem .................................................................. 36

Page 10: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

x

BAB V PENUTUP

5.1. Kesimpulan ............................................................................................ 40

5.2. Saran....................................................................................................... 40

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 41

LAMPIRAN....................................................................................................... 42

Page 11: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 4.3.1 Pengujian Jarak Control Tanpa Halangan(Dinding) ...................................... 36

Tabel 4.3.2 Pengujian Jarak Control Dengan Adanya Halangan(Dinding) ........... 37

Tabel 4.3.3 Pengujian Kendali Lampu Dengan Perintah Suara............................ 38

Tabel 4.3.4. Pengujian Perintah Suara Dengan Jarak ........................................................ 39

Page 12: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1.1. Konfigurasi pin ATMega 328 Arduino uno................................ 7

Gambar 2.1.2. Diagram skematik Arduino uno .................................................. 8

Gambar 2.1.3. Konfigurasi pin ATMega 328P................................................... 10

Gambar 2.1.4. Tampilan Program Arduino Uno................................................. 12

Gambar 2.1.5. Rangkaian ardiuno sensor suara via android............................... 15

Gambar 2.2.1 logo Bluetooth.............................................................................. 15

Gambar 2.2.2. Module Bluetooth HC-05 ............................................................ 18

Gambar 2.3.1. struktur sederhana relay .............................................................. 12

Gambar 2.3.2.relay tampak dari samping dan tampak dari atas ......................... 21

Gambar 2.4.1. logo android................................................................................. 21

Gambar 3.2.1. Diagram Proses Penelitian .......................................................... 26

Gambar 3.3.1. Gambar Alat ................................................................................ 28

Gambar 3.3.2. Skema Perancangan..................................................................... 29

Gambar 3.4.1. Flowchatr..................................................................................... 30

Gambar 4.1.1. implementasi smart light ............................................................. 32

Gambar 4.1.2. Rangkaian Secara Keseluruhan................................................... 33

Gambar 4.2.1. sketch program utama arduino.............................................................. 35

Page 13: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Seiring dengan perkembangan zaman, memungkinkan praktisi untuk selalu

terus melakukan pemikiran-pemikiran baru yang berguna antara lain untuk

membantu pekerjaan manusia maupun menanggulangi permasalahan tertentu. Hal

ini terlihat dengan semakin majunya ilmu pengetahuan dan ilmu teknologi yang

saat ini ditandai dengan bermunculannya alat-alat yang menggunakan sistem

digital dan otomatis. Saat ini kebutuhan Manusia akan energi listrik sangat tinggi.

Boleh dikatakan tanpa listrik kita tidak bisa hidup dengan nyaman. Hampir

seluruh peralatan rumah tangga memerlukan listrik. Mulai dari TV, komputer,

pompa air, rice cooker, dan alat rumah tangga lainnya.

Namun saat ini energi listrik terbilang mahal terlebih dengan adanya

global warming yang mengancam kehidupan manusia. Pada masa sekarang ini,

salah satu permasalahan yang terjadi adalah berkembangnya kebiasaan manusia

meninggalkan rumah dengan keadaan lampu rumah yang tidak dimatikan.

Pemerintah melalui Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM) telah

menetapkan bahwa tarif listrik menaik per 1 Juli 2017, besaran tarif rata-rata

untuk pelanggan rumah tangga 450 VA sebesar Rp 415 per kwh, rumah tangga

900 VA tidak mampu sebesar Rp 586 per kwh, rumah tangga 900 VA mampu

sebesar Rp 586 per kwh dan pelanggan nonsubsidi sebesar Rp 854 per kwh. Jika

tingginya penggunaan daya lampu rumah akibat lupa mematikan lampu saat tidak

dipakai ataupun berpergian akan menambah tingginya tarif daya listrik pada

Page 14: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

2

rumah tersebut. Kebiasaan manusia meninggalkan rumah juga dapat dikatakan

berbahaya, karena saat lampu rumah menyala terlalu lama bisa menyebabkan

konsleting listrik sehingga memungkinkan terjadinya kebakaran. Data dari Dinas

Penanggulangan Kebakaran dan Penyelamatan menyatakan bahwa 70% kasus

kebakaran yang terjadi di 2017 disebabkan oleh konsleting listrik.

Untuk menghemat pemakaian energi listrik disarankan pengembang

perumahan menerapkan teknologi Smart House yang bertujuan untuk lebih

mengefisiensikan pemakaian listrik di rumah. Pada sistem Smart House

penggunaan listrik akan diatur sedemikian rupa sehingga meningkatkan efisiensi

penggunaan listrik. Dengan berkembangnya teknologi dalam era globalisasi

seperti kemudahan akses internet dan gadget, munculnya gagasan mengenai

Internet of Things (IOT), Smartphone berbasis Android atau komunikasi nirkabel

(wireless) akan lebih mendorong pola pikir manusia untuk dapat berpikir dan

berinovasi sehingga dapat mengikuti laju arus modernisasi saat ini. Dengan

menerapkan sistem IOT di rumah, perangkat-perangkat listrik akan dapat bekerja

secara otomatis sesuai dengan kebutuhan pengguna. Pengguna dapat

mengendalikan perangkat rumah dari jarak menengah. Dari hasil pengamatan

menunjukkan bahwa salah satu keinginan setiap manusia adalah kemudahan

dalam melakukan sebuah pekerjaan, sehingga orang berpikiran untuk membuat

suatu alat yang bisa membantu saat kita di luar untuk bisa mengontrol lampu

rumah tanpa harus dipantau dengan jarak pandang mata.

Pemanfaatan kontrol jarak menengah ini sebagai alat komunikasi dan telepon

cerdas telah banyak mengalami perkembangan saat ini, seperti sebagai alat

Page 15: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

3

pengendalian lampu penerangan rumah yang dipadukan dengan komponen

arduino dan memanfaatkan fasilitas yang ada pada bluetooth. Pada umumnya

smartphone android sudah banyak digunakan dikalangan masyarakat.

Rancang bangun sistem ini sudah bukan hal umum ada di kalangan elite.

Dengan berbagai fasilitas yang ada, sistem perencanaan ini nantinya bisa

memudahkan pemiliknya untuk menjaga dan memberikan kenyamanan bagi setiap

orang yang tinggal didalamnya. Fasilitas-fasilitas tersebut didapat karena adanya

beberapa piranti sensor yang nantinya dapat mendeteksi suatu keadaan yang tidak

sesuai dengan kriteria keadaan yang diharapkan yaitu nyaman, aman dan efesien.

Banyak permasalahan sosial yang terjadi dilingkungan masyarakat. Masalah-

masalah sosial yang sering terjadi di tengah-tengah masyarakat perkotaan ataupun

pedesaan, tidak bisa di pungkiri lagi bahwa yang namanya perkembangan zaman

disaat ini, pasti akan menimbulkan beberapa masalah di tengah masyarakat,

terutama dalam pengontoralan rumah. Melihat kondisi dari beberapa rumah orang

yang memiliki aktivitas sehari-hari, yang tidak mempunyai asisten rumah tangga

sehingga pengontrolan tersebut tidak efektif

1.2. Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah sebagai berikut:

1. Membuat suatu alat menggunakan arduino uno yang dikendalikan

suatu aplikasi

2. Membuat suatu sistem kendali lampu rumah yang berbasis printah

suara melalui smartphone android dengan memanfaatkan bluetooth

3. Menganalisa tingkat keberhasilan alat.

Page 16: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

4

1.3. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan penulis melakukan penelitian ini yaitu:

1. Menciptakan alat yang dapat dikendalikan lewat aplikasi smatphone

2. Dapat mengontrol lampu rumah dengan menggunakan smartphone

android melalui koneksi bluetooth

3. Mendapatkan hasil rancangan yang telah dibuat

1.4. Batasan Masalah

Batasan masalah dalam penelitian ini adalah :

Menguji tingkat keberhasilan alat kendali lampu rumah yang berbasis

printah suara melalui smartphone android dengan memanfaatkan bluetooth

1.5. Manfaat Penelitian

1. Sebagai media pengontrol lampu alternative yang cepat

2. Menjadi alat sosialisasi keberadaan aplikasi smartphone yang dapat

digunakan sebagai instalasi penerangan

3. Sebagai referensi untuk penelitian-penelitian selanjutnya

1.6. Sistematika Penulisan

Adapun sistematika penulisan pada peneltian perancangan smarthouse

denga memafaatkan mikrokontroler arduino untuk menyalakan/ mematikan lampu

berbasis perintah suara via android adalah:

BAB I : PENDAHULUAN

Bab I berisi penjelasan tentang latar belakang masalah, rumusan masalah,

tujuan penelitian, manfaat penelitian, batasan masalah penelitian serta sistematika

penulisan.

Page 17: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

5

BAB II : TINJAUAN PUSTAKA DAN KERANGKA BERPIKIR

Bab II berisi penjelasan tentang landasan teori yang digunakan dalam

penelitian dan kerangka pemikiran. Diuraikan pula tentang tinjauan pustaka yang

merupakan penjelasan tentang hasil-hasil penelitian lainnya yang berkaitan

dengan penelitian yang dilakukan. Landasan teori merupakan suatu penjelasan

tentang sumber acuan terbaru dari pustaka primer seperti buku, artikel, jurnal,

prosiding dan tulisan asli lainnya untuk mengetahui perkembangan penelitian

yang relevan dengan judul atau tema penelitian yang dilakukan dan juga sebagai

arahan dalam memecahkan masalah yang diteliti. Dalam bab ini juga diuraikan

tentang kerangka pemikiran yang merupakan penjelasan tentang kerangka berpikir

untuk memecahkan masalah yang sedang diteliti, termasuk menguraikan objek

penelitian.

BAB III : METODE PENELITIAN

Bab III ini merupakan penjelasan tentang metode penelitian, penentuan

masalah, penentuan computing approach, juga penjelasan bagaimana

pengembangan dan penerapan sistem dengan computing approach pada obyek

penelitian, diuraikan proses validasi hasil penerapan, metode pengumpulan data,

metode analisis data, metode pengukuran penelitian, penerapan computing

approach pada masalah penelitian, konstruksi sistem dan pengujian sistem.

BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada bab IV ini menjelaskan tentang hasil dan pembahasan penelitian serta

implikasi dari penelitian yang dilakukan. Hasil merupakan suatu penjelasan

tentang data kuantitatif yang dikumpulkan sesuai dengan metodologi yang telah

Page 18: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

6

ditetapkan. Pembahasan merupakan suatu penjelasan tentang pengolahan data dan

interpretasinya, baik dalam bentuk deskriptif ataupun penarikan inferensinya.

Implikasi penelitian merupakan suatu penjelasan tentang tindak lanjut penelitian

yang terkait dengan aspek sistem, maupun aspek penelitian lanjutan.

BAB V : PENUTUP

Pada bab V ini berisi ringkasan temuan, rangkuman kesimpulan dan saran.

Kesimpulan merupakan pernyataan secara general atau spesifik yang berisi hal-hal

penting dan menjadi temuan penelitian yang bersumber pada hasil dan

pembahasan. Saran merupakan pernyataan atau rekomendasi peneliti yang berisi

hal-hal penting sebagaimana yang telah disampaikan.

DAFTAR PUSTAKA

Berisi daftar yang mencantumkan spesifikasi sebuah buku yang meliputi

judul buku, nama pengarang, penerbit, dan informasi yang terkait.

LAMPIRAN

Berisi tentang dokumentasi alat dan lain-lain.

Page 19: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

7

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. ARDUINO

Arduino adalah sebuah kit elektronik open source yang dirancang khusus

untuk memudahkan bagi para seniman, desainer, dan siapapun yang tertarik dalam

menciptakan objek atau mengembangkan perangkat elektronik yang dapat

berinteraksi dengan bermacam-macam sensor dan pengendali.

Arduino UNO merupakan sebuah board mikrokontroler yang dikontrol

penuh oleh ATmega328. Seperti yang ditunjukan pada gambar 1 dibawah,

Arduino UNO mempunyai 14 pin digital input/output (6 di antaranya dapat

digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, sebuah osilator Kristal 16 MHz,

sebuah koneksi USB, sebuah power jack, sebuah ICSP header, dan sebuat tombol

reset. Arduino UNO memuat semua yang dibutuhkan untuk menunjang

mikrokontroler, mudah menghubungkannya ke sebuah computer dengan sebuah

kabel USB atau mensuplainya dengan sebuah adaptor AC ke DC atau

menggunakan baterai untuk memulainya.

Gambar 2.1.1. Konfigurasi pin ATMega 328 Arduino uno

Page 20: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

8

2.1.1. Skematik Arduino

Skematik arduino board yang telah disederhanakan seperti pada gambar 2

Shield merupakan sebuah papan yang dapat dipasang diatas arduino board untuk

menambah kemampuan dari arduino board. Bahasa pemograman yang dipakai

dalam Arduino bukan bahasa assembler yang relatif sulit, melainkan bahasa

pemograman mirip dengan bahasa pemrograman C++ yang disederhanakan

dengan bantuan pustaka-pustaka (libraries) Arduino.

Gambar 2.1.2. Diagram skematik Arduino uno

Adapun spesifikasi data teknis yang terdapat pada board Arduino UNO R3

adalah sebagai berikut:

a. Mikrokontroler: ATmega328

b. Tegangan Operasi: 5V

c. Tegangan Input (recommended): 7 - 12 V

d. Tegangan Input (limit): 6-20 V

e. Pin digital I/O: 14 (6 diantaranya pin PWM)

f. Pin Analog input: 6 input pin 21

g. Arus DC per pin I/O: 40 Ma

h. Arus DC untuk pin 3.3 V: 150 mA

i. Flash Memory: 32 KB dengan 0.5 KB digunakan sebagai bootloader

Page 21: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

9

j. SRAM: 2 KB

k. EEPROM: 1 KB

l. Clock Speed: 16 Mhz

2.1.2. Mikrokontroler Atmega 328P

Mikrokontroler adalah sistem mikroprosesor lengkap yang terkandung di

dalam sebuah chip. Mikrokontroler berbeda dari mikroprosesor serba guna yang

digunakan dalam sebuah PC, karena di dalam sebuah mikrokontroler umumnya

juga telah berisi komponen pendukung sistem minimal mikroprosesor, yakni

memori dan antarmuka I/O, sedangkan di dalam mikroprosesor umumnya hanya

berisi CPU saja.

Mikrokontroler ini pertama kali dibuat oleh Intel pada tahun 1976, yaitu

mikrokontroler 8-bit seri Intel 8748. Mikrokontroler tersebut adalah bagian dari

keluarga mikrokontroler MCS-48. Sebelumnya, Texas instruments telah

memasarkan mikrokontroler 4-bit pertama yaitu TMS 1000 pada tahun 1974.

TMS 1000 yang mulai dibuat sejak 1971 adalah mikrokomputer dalam sebuah

chip, lengkap dengan RAM dan ROM.

Fungsi mikrokontroler ada banyak sekali sampai tidak bisa disebutkan

semua tapi ada beberapa yang penting – penting saja yaitu :

a. Sebagai Counter

b. Sebagai Decoder dan Encoder

c. Sebagai Flip - Flop

d. Sebagai Pembangkit Osilasi

e. Sebagai Timer / Pewaktu

Page 22: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

10

f. Sebagai ADC ( Analog Digital Converter )

Arduino Uno R3 menggunakan mikrokontroler yang dikontrol secara

penuh oleh mikroprosesor ATmega328P. Mikroprosesor yang digunakan ini

sudah dilengkapi dengan konverter sinyal analog ke digital (ADC) sehingga tidak

diperlukan penambahan ADC eksternal. Pada Gambar 3 dibawah ini merupakan

penjelasan melalui gambar mengenai konfigurasi pin-pin yang merupakan bagian

dari mikrokontoller ATMega328 yang digunakan didalam modul board arduino,

sebagai berikut ini:

Gambar 2.1.3. Konfigurasi pin ATMega 328P

Secara umum, Arduino terdiri dari dua bagian, yaitu:

a) Software Arduino yang juga open source, meliputi software Arduino

IDE untuk menulis program dan driver untuk koneksi dengan

komputer.

b) Hardware berupa papan input/output (I/O) yang open source.

2.1.3. Software

Software arduino yang digunakan adalah driver dan IDE, walaupun masih

ada beberapa software lain yang sangat berguna selama pengembangan arduino.

Integrated Development Environment (IDE), suatu program khusus untuk suatu

komputer agar dapat membuat suatu rancangan atau sketsa program untuk papan

Page 23: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

11

Arduino. IDE arduino merupakan software yang sangat canggih ditulis dengan

menggunakan java. IDE arduino terdiri dari :

1. Editor Program

Sebuah window yang memungkinkan pengguna menulis dan mengedit

program dalam bahasa processing.

2. Compiler

Berfungsi untuk kompilasi sketch tanpa unggah ke board bisa dipakai untuk

pengecekan kesalahan kode sintaks sketch. Sebuah modul yang mengubah kode

program menjadi kode biner bagaimanapun sebuah mikrokontroler tidak akan bisa

memahami bahasa processing.

3. Uploader

Berfungsi untuk mengunggah hasil kompilasi sketch ke board target. Pesan

error akan terlihat jika board belum terpasang atau alamat port COM belum

terkonfigurasi dengan benar. Sebuah modul yang memuat kode biner dari

komputer ke dalam memory didalam papan arduino.

2.1.4. Hardware

Hardware dalam arduino memiliki beberapa jenis, yang mempunyai

kelebihan dan kekurangan dalam setiap papannya. Penggunaan jenis arduino

disesuaikan dengan kebutuhan, hal ini yang akan mempengaruhi dari jenis

prosessor yang digunakan. Jika semakin kompleks perancangan dan program yang

dibuat, maka harus sesuai pula jenis kontroler yang digunakan. Yang

membedakan antara arduino yang satu dengan yang lainnya adalah penambahan

Page 24: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

12

fungsi dalam setiap boardnya dan jenis mikrokontroler yang digunakan. Dalam

tugas akhir ini, jenis arduino yang digunakan adalah arduino uno.

2.1.5. Program Arduino Uno

Gambar 2.1.4. Tampilan Program Arduino Uno

Kode Program Arduino biasa disebut sketch dan dibuat menggunakan

bahasa pemrograman C. Program atau sketch yang sudah selesai ditulis di

Arduino IDE bisa langsung dicompile dan diupload ke Arduino Board. Secara

sederhana, sketch dalam Arduino dikelompokkan menjadi 3 blok (lihat gambar di

atas) :

1. Header

Pada bagian ini biasanya ditulis definisi-definisi penting yang akan

digunakan selanjutnya dalam program, misalnya penggunaan library dan

pendefinisian variable. Code dalam blok ini dijalankan hanya sekali pada waktu

compile. Di bawah ini contoh code untuk mendeklarasikan variable led (integer)

dan sekaligus di isi dengan angka 13

int led = 13;

2. Setup

Di sinilah awal program Arduino berjalan, yaitu di saat awal, atau ketika

power on Arduino board. Biasanya di blok ini diisi penentuan apakah suatu pin

Page 25: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

13

digunakan sebagai input atau output, menggunakan perintah pinMode. Initialisasi

variable juga bisa dilakukan di blok ini // the setup routine runs once when you

press reset:

void setup() { // initialize the digital pin as an output.

pinMode(led, OUTPUT); }

OUTPUT adalah suatu makro yang sudah didefinisikan Arduino yang

berarti = 1. Jadi perintah di atas sama dengan pinMode(led, 1);

Suatu pin bisa difungsikan sebagai OUTPUT atau INPUT. JIka difungsikan

sebagai output, dia siap mengirimkan arus listrik (maksimum 100 mA) kepada

beban yang disambungkannya. Jika difungsikan sebagai INPUT, pin tersebut

memiliki impedance yang tinggi dan siap menerima arus yang dikirimkan

kepadanya.

3. Loop

Blok ini akan dieksekusi secara terus menerus. Apabila program sudah

sampai akhir blok, maka akan dilanjutkan dengan mengulang eksekusi dari awal

blok. Program akan berhenti apabila tombol power Arduino di matikan. Di sinilah

fungsi utama program Arduino kita berada.

void loop() { digitalWrite(led, HIGH); // nyalakan LED

delay(1000); // tunggu 1000 milidetik

digitalWrite(led, LOW); // matikan LED

delay(1000); // tunggu 1000 milidetik }

Perintah digitalWrite (pin Number, nilai) akan memerintahkan arduino

untuk menyalakan atau mematikan tegangan di pinNumber tergantung nilainya.

Page 26: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

14

Jadi perintah di atas digitalWrite (led,HIGH) akan membuat pin nomor 13 (karena

di header dideklarasi led = 13) memiliki tegangan = 5V (HIGH). Hanya ada dua

kemungkinan nilai digitalWrite yaitu HIGH atau LOW yang sebetulnya adalah

nilai integer 1 atau 0. Kalau sudah dibuat program diatas, selanjutnya kita ambil

kabel USB yang diikutsertakan pada saat membeli Arduino, pasangkan ke

komputer dan board arduino, dan upload programnya. Lampu LED yg ada di

Arduino board kita akan kelap-kelip. Sekedar informasi, sebuah LED telah

disediakan di board Arduino Uno dan disambungkan ke pin 13.

Selain blok setup() dan loop() di atas kita bisa mendefinisikan sendiri blok

fungsi sesuai kebutuhan. Kita akan jumpai nanti pada saat pembahasan proyek.

2.1.6. Arduino Uno

Arduino Uno adalah salah satu produk berlabel arduino yang sebenarnya

adalah suatu papan elektronik yang mengandung mikrokontroler ATMega328

(sebuah keping yang secara fungsional bertindak seperti sebuah komputer). Piranti

ini dapat dimanfaatkan untuk mewujudkan rangkaian elektronik dari yang

sederhana hingga yang kompleks. Pengendalian LED hingga pengontrolan robot

dapat diimplementasikan dengan menggunakan papan berukuran relatif kecil ini.

Bahkan dengan penambahan komponen tertentu, piranti ini bisa dipakai untuk

pemantauan kondisi pasien di rumah sakit dan pengendalian alat-alat di rumah.

2.1.7. Kegunaan atau Fungsi Arduino

Arduino yang dikontrol penuh oleh mikrokontroler ATmega328, banyak

hal yang bisa dilakukan itu semua tergantung kreatifitas anda. Arduino dapat

disambungkan dan mengontrol led, beberapa led, bahkan banyak led, motor DC,

Page 27: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

15

relay, servo, modul dan sensor-sensor, serta banyak lagi komponen lainnya.

Platform Arduino sudah sangat populer sekarang ini, sehingga tidak akan

kesulitan untuk memperoleh informasi, tutorial dan berbagai eksperimen yang

menarik yang tersedia banyak di internet. Dengan Arduino, dunia hardware bisa

bekerja sama dengan dunia software. Anda bisa mengontrol hardware dari

software, dan hardware bisa memberikan data kepada software. Semuanya bisa

dilakukan dengan relatif mudah, murah, dan menyenangkan.

Gambar 2.1.5. Rangkaian ardiuno sensor suara via android

2.2. BLUETOOTH

Gambar 2.2.1 logo Bluetooth

Bluetooth adalah suatu peralatan media komunikasi yang dapat digunakan

untuk menghubungkan sebuah perangkat komunikasi dengan perangkat

komunikasi lainnya, bluetooth umumnya digunakan di handphone, komputer atau

pc, tablet, dan lain-lain. Fungsi bluetooth yaitu untuk mempermudah berbagi atau

sharing file, audio, menggantikan penggunaan kabel dan lain-lain. Saat ini sudah

Page 28: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

16

banyak sekali perangkat yang menggunakan bluetooth. Atau definisi bluetooth

yang lainnya adalah sebuah teknologi komunikasi wireless atau tanpa kabel yang

beroperasi dalam pita frekuensi 2,4 GHz (antara 2.402 GHz s/d 2.480 GHz)

dengan menggunakan sebuah frequency hopping tranceiver yang mapu

menyediakan layanan komunikasi data dan juga suara secara real-time antara

host-host bluetooth dengan jarak jangkauan layanan yang terbatas.

Pada dasarnya teknologi bluetooth ini diciptakan bukan hanya untuk

menggantikan atau menghilangkan penggunaan media kabel dalam melakukan

pertukaran data atau informasi, tetapi juga mampu menawarkan fitur yang bagus

atau baik untuk teknologi mobile wireless atau tanpa kabel, dengan biaya yang

relatif rendah, konsumsi daya rendah, interoperability yang sangat menjanjikan,

mudah dalam pengoperasiannya dan juga mampu menyediakan berbagai macam

layanan.

2.2.1. Cara Kerja Bluetooth Atau Perinsip Kerjanya

Sistem bluetooth terdiri atas: sebuah radio transceiver, baseband link

Management dan Control, Baseband (processor core, SRAM, UART, PCM USB

Interface), flash dan voice codec.

1. Baseband link controller menghubungkan hardware atau perangkat keras

radio ke baseband processing dan juga layer protokol fisik.

2. Link manager melakukan aktivitas protokol tingkat tinggi, yaitu seperti

melakukan link setup, autentikasi dan juga konfigurasi.

Page 29: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

17

2.2.2. Kelebihan

a. Bisa menembus rintangan, misalnya seperti dinding, kotak, dan

sebagainya. Walaupun jarak transmisinya hanya 10 M.

b. Tidak memerlukan media kabel ataupun kawat.

c. Dapat mensingkronisasi data dari Handphone ke Komputer atau laptop.

d. Dapat dipakai sebagai perantara modem.

e. Praktis dan tidak ribet dalam penggunaanya.

2.2.3. Kekurangan

a. Memakai frekuensi yang sama dengan gelombang WiFi.

b. Kalu terlalu banyak koneksi bluetooth didalam satu ruangan, akan sulit

untuk menemukan penerima yang dituju.

c. Sering beredar virus-virus yang disebarkan melalui bluetooth, khususnya

dari handphone.

d. Cukup banyak mekanisme keamanan yang harus diperhatikan untuk

mencegah kegagalan pengiriman data atau penerimaan data maupun

informasi.

e. Kecepatan dalam transfer data tidak tetap, tergantung dari perangkat yang

dipakai untuk mengirim dan yang menerima data maupun informasi.

2.2.4. Module Bluetooth

Module Bluetooth adalah module komunikasi nirkabel via bluetooth yang

dimana beroperasi pada frekuensi 2.4GHz dengan pilihan dua mode konektivitas.

Mode 1 berperan sebagai slave atau receiver data saja, mode 2 berperan sebagai

master atau dapat bertindak sebagai transceiver. Pengaplikasian komponen ini

Page 30: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

18

sangat cocok pada project elektronika dengan komunikasi nirkabel atau wireless.

Aplikasi yang dimaksud antara lain aplikasi sistem kendali, monitoring, maupun

gabungan keduanya. Antarmuka yang dipergunakan untuk mengakses module ini

yaitu serial TXD, RXD, VCC serta GND. Serta terdapat LED (built in) sebagai

indikator koneksi bluetooth terhadap perangkat lainnya seperti sesama module,

dengan smartphone android, dan sebagainya.

Gambar 2.2.2. Module Bluetooth HC-05

Jangkauan jarak efektif module ini saat terkoneksi dalam range 10 meter,

dan jika melebihi dari range tersebut maka kualitas konektivitas akan semakin

kurang maksimal.

Spesifikasi dari module ini antara lain :

a. Frekuensi kerja ISM 2.4 GHz

b. Bluetooth protocol : Bluetooth tipe v2.0+EDR

c. Kecepatan dapat mencapai 1Mbps pada mode sinkron

d. Kecepatan dapat mencapai 2.1 Mbps / 160 kbps pada mode asinkron

maksimum

e. Tegangan kerja pada 3,3 – 6 Volt DC

f. Konsumsi arus kerja yaitu 50 mA

g. Memiliki modulasi Gaussian Frequency Shift Keying (GFSK)

Page 31: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

19

h. Sensitivitas -84dBm (0.1% BER)

i. Daya emisi 4 dBm

j. Suhu operasional range -20°C — +75°C

k. Memiliki keamanan dengan enkripsi data dan enkripsi

l. Dimensi modul 15.2×35.7×5.6 mm

Module ini dapat digunakan sebagai mode slave (Rx), maupun mode

master (TX) dan memiliki 2 metode konfigurasi yaitu AT Mode dan

Communication Mode.

Pada AT Mode berfungsi sebagai pengaturan konfigurasi dari HC-05,

sedangkan pada Communication Mode berfungsi sebagai komunikasi nirkabel

dengan perangkat atau piranti lainnya.

2.3. RELAY

Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan

merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2

bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak

Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk

menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power)

dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh,

dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu

menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk

menghantarkan listrik 220V 2A.

Kontak Poin (Contact Point) Relay terdiri dari 2 jenis yaitu :

Page 32: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

20

1. Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan

selalu berada di posisi CLOSE (tertutup)

2. Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan

selalu berada di posisi OPEN (terbuka)

Gambar 2.3.1. struktur sederhana relay

Berdasarkan gambar diatas, sebuah Besi (Iron Core) yang dililit oleh

sebuah kumparan Coil yang berfungsi untuk mengendalikan Besi tersebut.

Apabila Kumparan Coil diberikan arus listrik, maka akan timbul gaya

Elektromagnet yang kemudian menarik Armature untuk berpindah dari Posisi

sebelumnya (NC) ke posisi baru (NO) sehingga menjadi Saklar yang dapat

menghantarkan arus listrik di posisi barunya (NO). Posisi dimana Armature

tersebut berada sebelumnya (NC) akan menjadi OPEN atau tidak terhubung. Pada

saat tidak dialiri arus listrik, Armature akan kembali lagi ke posisi Awal

(NC). Coil yang digunakan oleh Relay untuk menarik Contact Poin ke Posisi

Close pada umumnya hanya membutuhkan arus listrik yang relatif kecil.

Page 33: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

21

Gambar 2.3.2.relay tampak dari samping dan tampak dari atas

2.4. ANDROID

Android adalah sistem operasi untuk perangkat bergerak (mobile) yang

awalnya dikembangkan oleh Android Inc. Salah satu pencipta dari Android adalah

Andy Rubin, yang kini sering disebut sebagai “Bapak Android”. Pada tahun 2005,

Google secara resmi telah membeli Android. Sehingga sejak saat itu,

pengembangan Android sepenuhnya berada di tangan Google hingga saat ini.

Namun Google tetap merilis kode sumber (source code) secara terbuka,

sehingga Android termasuk dalam software open source. Yang artinya, setiap

orang di seluruh dunia juga dapat berkontribusi untuk mengembangkan Android.

Jadi jika kita simpulkan, pengertian Android menurut para ahli adalah sebuah

sistem operasi yang dikembangkan khusus untuk perangkat smartphone dan

tablet.

Gambar 2.4.1. logo android

Page 34: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

22

Hingga kini Android masih terus dikembangkan dan berikut ini adalah

versi-versi Android dari yang paling lama hingga yang terbaru:

1. Android Cupcake

2. Android Donut

3. Android Eclair

4. Android Froyo

5. Android Gingerbread

6. Android Honeycomb

7. Android Ice Cream Sandwich

8. Android Jelly Bean

9. Android KitKat

10. Android Lollipop

11. Android Marshmallow

12. Android Nougat

13. Android Oreo

14. Android Pie

Jika diperhatikan, semua nama versi Android diatas menggunakan nama-

nama makanan penutup. Dan secara berurutan secara alfabet. Ini memang sudah

jadi “tradisi” bagi Google dalam pemberian nama versi untuk Android.

Android awalnya dikembangkan bukan untuk perangkat ponsel pintar,

melainkan untuk kamera digital. Namun karena pada waktu itu bisnis kamera

digital masih lesu, kemudian Android Inc mengubah arah pengembangan Android

untuk perangkat ponsel. Hingga saat ini Android dikenal sebagai sistem operasi

Page 35: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

23

khusus untuk ponsel pintar dan tablet. Namun karena sifatnya yang open source,

banyak pula pengembang yang mengembangkan Android agar dapat berjalan di

laptop dan computer.

2.4.1. Kelebihan Android

Android memiliki beberapa kelebihan yang menjadikannya populer dan

banyak digunakan. Berikut adalah beberapa kelebihan Android :

1. Antaramuka yang mudah dignakan

Tidak butuh waktu lama bagi seorang pemula untuk dapat menguasai

pengunan ponsel berbsis Android. Hal ini tentu menjadi kelebihan tersendiri bagi

Android.

2. Tampilan yang dapat diubah

Tidak seperti iOS, tampilan Android dapat dengan mudah dikustomisasi.

Mulai dari ikon, tema, wallpaper, dan masih banyak lagi. Hal ini menjadikan

Android sebagai sistem operasi yang tidak membosankan.

3. Open Source

Seperti yang sudah saya katakan diatas bahwa Android bersifat open source.

Sehingga dapat dikembangkan lebih jauh sesuai dengan kebutuhan para

penggunanya.

4. Terus Diperbarui

Karena dikembangkan langsung oleh Google, Android secara rutin

mendapatkan pembaruan atau update. Baik itu berupa penambahan fitur baru,

pembaruan keamanan, dan masih banyak lagi.

Page 36: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

24

5. Banyak Aplikasi Dan Game Gratis

Kelebihan Android yang satu ini saya yakin sering kamu rasakan manfaatnya.

Yaitu banyaknya aplikasi dan game yang bisa di download gratis dari Google Play

Store.

2.4.2. Kekurangan Android

Selain memiliki kelebihan, Android juga memiliki kekurangan. Berikut ini

adalah beberapa kekurangan yang dimiliki oleh Android:

1. Tidak Semua Smartphone Android Mendapatkan Update

Kekurangan pertama yang sering dirasakan pengguna Android adalah tidak

semua smartphone mendapatkan update. Karena walaupun Google rajin

memperbarui Android, semua update smartphone kembali lagi pada pabrikan.

2. Terlalu Banyak Merk Dan Tipe

Yang satu ini sebenarnya bisa jadi kekurangan dan juga kelebihan. Tapi

menurut saya, lebih condong ke kekurangan. Karena terlalu banyak tipe dan merk,

membuat penggunaannya jadi tidak konsisten. Tidak seperti iPhone yang hanya

memiliki 1 tipe saja dan dikembangkan oleh 1 pabrikan, yaitu Apple.

3. Lag Dan Lemot

Karena banyak merk dan tipe smartphone Android, maka spesifikasinya juga

berbeda-beda. Smartphone Android yang memiliki spesifikasi rendah biasanya

akan lebih mudah lag dan lemot.

Page 37: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

25

BAB III

METODE PENELITIAN

Metode penelitian yang digunakan dalam penyusunan tugas akhir ini

adalah:

3.1. Waktu Dan Tempat Pelaksanaan

3.1.1 Waktu

Penelitian tugas akhir ini dilakukan selama 3 bulan, dimulai pada bulan

Agustus 2019 sampai dengan bulan November 2019. Penulis memulai dengan

studi literatur yaitu, mencari buku-buku, jurnal dan situs-situs internet yang

berkaitan dengan judul alat yang akan di rancang.

Pada bulan Agustus 2019 penulis mengumpulkan alat dan bahan yang

diperlukan, setelah alat dan bahan sudah dikumpulkan penulis memulai

melakukan perancangan alat .

Pada bulan November 2019 penulis memulai menguji alat yang telah

dirancang dan mencatat hasil yang didapatkan

3.1.2 Tempat pelaksanaan

Tempat pelaksanaan dilakukan Universitas Muhammadiyah Makassar.

Page 38: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

26

3.2. Diagram Proses Penelitian

Gambar 3.2.1. Diagram Proses Penelitian

IYA

Pengumpulan alat/bahan

Studi literatur

Perancangan

Pengambilan Data

PengujianAlat Sesuai

?

TIDAK

Perakitan alat

YA

STAR

SELESAI

Page 39: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

27

3.3. Metode Penelitian

3.3.1. Studi literatur

Metode dalam penelitian ini, penulis mengumpulkan data dengan cara

mencari buku, jurnal dan modul yang berkaitan dengan judul penelitian sebagai

referensi untuk alat yang kami rancang.

3.3.2. Pengumpulan Alat / Bahan

A. Hardware

Perangkat keras yang dibutuhkan membuat alat :

1) Laptop

2) Smartphone android

3) Arduino uno

4) Modul Bluetooth HC-05

5) Modul Relay

6) Lampu 220 V

7) Fitting Lampu

8) Steker

9) Kabel jumper untuk arduino dan kabel 1mm

B. Software

Perangkat lunak yang digunakan ini adalah :

1. Windows 10

2. Arduino Ide 1.8.2

3. Aplikasi boarduino

Page 40: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

28

3.3.3. Perancangan

Pada Gambar 3.3.1. Gambar Alat

Pada Gambar 3.3.1. menjelaskan tentang analisa kebutuhan yang di

perlukan, sebagai berikut :

a. Android adalah sebuah operasi sistem dari ponsel pintar (smartphone). Ponsel

android yang digunakan pada penggunaan alat ini adalah ponsel yang

menggunakan operasi sistem android L1074L1.6.02.03.ID11. dimana ponsel

android ini telah di setting untuk menyalakan dan mematikan lampu.

b. Power Supply adalah alat yang digunakan untuk mengalirkan arus AC dari

sumber ke Arduino.

c. Arduino Uno R3 ini berfungsi untuk menerima dan mengirim data test dari

gooive voice ke bluetooth yang telah di proses.

d. Bluetooth HC-05 ini digunakan untuk menerima perintah yang dikirim dari

bluetooth android untuk diproses oleh Arduino uno r3.

e. Relay 4 Chanel ini digunakan untuk memberi perintah dari bluetooth ke

lampu.

f. Lampu LED ini adalah lampu yang digunakan dalam perangkat tersebut.

Page 41: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

29

3.3.4. Skema Perancangan dan gambar rangkaian

Gambar 3.3.2. Skema Perancangan

Prinsip dari kerja system yang dirancang adalah sensor Tegangan menjadi

media untuk memberikan masukan pada Arduino , Ketika Arduino membaca

adanya masukan dari aplikasi , maka masukan tersebut menjadi dasar arduino

menjalankan program data yang dikirimkan melalui modul bluetooth akan masuk ke

system minimum mikrokontroller pada port serial yang ada pada arduino, lalu

data di konversi pada rangkaian untuk dilanjutkan ke pin melalui pin Rout Max

232 dan data diolah pada arduino lalu dikirimkan logika 0 atau 1 pada pin I/O

yaitu PortC.10 dan PortC.11 untuk melakukan kendali nyalakan atau mematikan

relay dengan Arus AC.

lampu teras

power suppy Bluetooth HC-05 mini

app android Arduin UNO

lampu wc

lampu kamar

Page 42: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

30

3.4. Flowchatr

Gambar 3.4.1. Flowchatr

Menghubungkan kebluetooth

tidak

Mengirim data ke ardiuno

tidak

ya

ya

Apakahkoneksi

terhubung ?

Input perinta suara

Lampu menyala/mati

Apakah inputsuara sudah

benar?

STAR

SELESAI

Page 43: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

31

3.4.1.Pengujian Alat

Pengujin alat ini kami mulai dengan Koneksi Bluetooth modul bluetooth

HC-05 Arduino dengan Bluetooth Android. Selanjutnya penerjemahan Suara oleh

Google Voice / Speech Recognition / speech to text dari suara menjadi Text.

Kemudian text tersebut dikirim dari Android ke Arduino dan kemudian

Pengambilan keputusan dilakukan oleh ardiuno sesuai dengan program

masukkannya yang dimana mengolah / logika berdasarkan text yang diterima.

3.4.2. Pengambilan Data

Pada tahap pengambilan data kami mengontrol untuk menyalakan dan

mematikan lampu dengan perintah suara yang harus jelas intonasinya dan tepat

pengucapannya, tapi jika intonasi dan pengucapannya salah maka aplikasi tidak

merespon atau eror, Serta mengukur jarak.

Page 44: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

32

BAB IV

Perancangan dan hasil

4.1. Perancangan Perangkat Keras

Perancangan perangkat keras terdiri arduino uno, modul Bluetooth HC-05, relay 4

chanel, lampu 5watt.

Gambar 4.1.1. implementasi smart light

Alat ini membutuhkansebuah modul transmister atau penyambung dari kontroler ke

mikrokontroler arduino melalui jaringan Bluetooth HC-05 sebagai transmisernya. Sinyal

perintah dari kontroler yaitu dari smartphone yang sudah terkoneksi dengan Bluetooth,

akan di transmisikan oleh modul Bluetooth HC-05 menuju ke serial arduino uno ,

sehingga bisa menerima perintah dari kontroler. modul Bluetooth HC-05 bisa

mentransmisikan data dari kontroler ke arduino harus terhubung lebih dahulu dengan

jaringan Bluetooth.

Modul Bluetooth HC-05 di sambungkan dengan arduino uno dengan cara :

1. Pin VCC pada bluetooth disambungkan dengan pin 5V pada arduino

2. Pin GND pada Bluetooth disambungkan dengan pin GND pada ardiuno

3. Pin TX pada Bluetooth disambungkan pada pin ~10 pada ardiuno

Page 45: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

33

4. pin RX bluetooth disambungkan pada pin ~11 pada arduino

Relay 4 chanel di hubungkan dengan arduino uno dengan cara :

1. Pin VCC pada relay dihubungkan dengan pin 5V pada arduino

2. Pin GND pada Bluetooth dihubungkan dengan pin GND pada arduino

3. Pin IN1 pada relay disambungkan dengan pin A1 pada arduino

4. Pin IN2 pada relay disambungkan dengan pin A2 pada arduino

5. Pin IN3 pada relay disambungkan dengan pin A3 pada arduino

6. Pin IN4 pada relay disambungkan dengan pin A4 pada arduino

Lampu di hubungkan ke masing-masing relay. serta maket rumah digunakan sebagai

tempat simulasi menggantikan ruang pada rumah.

Agar alat bisa bekerja secara penuh maka perlu menyambungkan semua rangkaian

yang tela dibuat sehingga komponen dan modul bisa terkoneksi satu sama lain.

Gambar 4.1.2. Rangkaian Secara Keseluruhan

PN

Page 46: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

34

4.2. Pembuatan Program

Mikrokontroler Arduino Uno dapat bekerja dan memproses data yang dikirim

dari aplikasi android hanya jika didalamnya sudah dimasukkan listing program,

program yang dimasukkan ke dalam arduino dibuat dan diupload menggunakan

tools pemograman arduino IDE, yang berfungsi menginisialisasi pin - pin mana

saja yang akan menjadi output atau input,mengubah datagaram yang dikirim dari

android menjadi perintah logika “HIGH” atau “LOW” yang akan mengaktifkan

atau mematikan relay serta menginisialisasi alamat IP Bluetooth yang akan

menjadi alamat tujuan pengiriman data dari Andaroid.

Dalam pemograman Arduino ini sendiri menggunakan bahasa pemograman

C. lisisng program Arduino ini dikenal dengan nama sketch memiliki dua buah

fungsi penting yaitu “void stup(){}”dan void loop(){}”. Pembuatan program

Ardiuno ini dimulai dengan menginisilisasi pin - pin mana saja yang akan

digunakan oleh sistem.

Page 47: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

35

Gambar 4.2.1. sketch program utama arduino

Setelah program telah dibuat seperti gambar 4.1.3. maka program decompile

terlebih dahulu untuk mengetahui apakah program yang dibuat sudah berhasil atau

tidak. Apabila sudah berhasil maka program tinggal meng upload ke ardiuno uno.

Jika program telah berhasil di upload maka selanjutnya dicek serial monitor

arduino untuk mengecek apakah arduino sudah terhubung dengan modul

Bluetooth atau belum. Bisa dicek dengan cara memberikan perintah di smart

phone. Jika berhasil maka alat akan bekerja sesuai dengan program yang

diberikan.

Page 48: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

36

4.3. Pengujian Seluruh Kendali Sistem

Perkembangan pengujian sistem ini memiliki tujuan untuk menguji kinerja

serta hubungan antara perangkat keras dengan perangkat lunak sebagai program

aplikasi sistem. Dengan pengujian ini dapat diketahui apakah alat dan program

yang dibuat dapat bekerja sesuai dengan yang diinginkan. Cara pengjiannya

dilakukan dalam pengujian perangkat keras dan perangkat lunak. Pengujian kali

ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan dari Arduino dalam memproses

perintah yang masuk dari android dengan jarak yang berbeda-beda.

Tabel 4.3.1 Pengujian Jarak Control Tanpa Halangan(Dinding)

Percobaan ke- Jarak (meter) Orang ke-

1 2 3 4 5

1 1 m √ √ √ √ √

2 4 m √ √ √ √ √

3 7 m √ √ √ √ √

4 10 m √ √ √ √ √

5 12 m √ √ √ √ √

6 15 m √ √ √ √ √

7 18 m √ √ √ √ √

8 20 m √ √ √ √ √

9 22 m √ √ √ √ √

10 25 m ꭓ ꭓ ꭓ ꭓ ꭓ

Ket : √ = berhasil

ꭓ = tidak berhasil

Page 49: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

37

Tabel 4.3.1 menjelaskan tentang pengambilan data dengan jarak yang ditentukan

diruangan terbuka (tampa halangan dinding ) dengan tingkat keberhasilan yang

baik dari minimal 0 meter sampai dengan jarak maksimal 25 meter, dan apa bila

melewati batas dari pada jarak maksimal 25 meter akan eror pada aplikasi.

Tabel 4.3.2 Pengujian Jarak Control Dengan Adanya Halangan(Dinding)

Percobaan ke- Jarak (meter) Orang ke-

1 2 3 4 5

1 1 m √ √ √ √ √

2 4 m √ √ √ √ √

3 7 m √ √ √ √ √

4 10 m √ √ √ √ √

5 12 m √ √ √ √ √

6 15 m √ √ √ √ √

7 18 m √ √ √ √ √

8 20 m √ √ √ √ √

9 22 m ꭓ ꭓ ꭓ ꭓ ꭓ

10 25 m ꭓ ꭓ ꭓ ꭓ ꭓ

Ket : √ = berhasil

ꭓ = tidak berhasil

Tabel 4.3.2 menjelaskan tentang pengambilan data dalam ruangan (halangan dinding)

dengan tingkat penguji yang baik dari jarak minimal 0 meter sampai dengan jarak

maksimal 20 meter dan apabila melewati batas dari pada jarak maksimal 20 meter akan

muncul eror pada aplikasi.

Page 50: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

38

Tabel 4.3.3 Pengujian Kendali Lampu Dengan Perintah Suara

NO TEMPAT LAMPU STATUS LAMPU PERINTAH SUARA PENGAMATAN KESIMPULAN

1 Lampu teras Hidup Matikan lampu teras Lampu mati berhasil

Mati Hidupkan lampu teras Lampu hidup berhasil

2 Lampu kamar Hidup Matikan lampu kamar Lampu mati berhasil

Mati Hidupkan lampu kamar Lampu hidup berhasil

3 Lampu utama Hidup Matikan lampu utama Lampu mati berhasil

Mati Hidupkan lampu utama Lampu hidup berhasil

4 Lampu dapur Hidup Matikan lampu dapur Lampu mati berhasil

Mati Hidupkan lampu dapur Lampu hidup berhasil

5 Semua lampu Hidup Matikan semua Lampu mati berhasil

Mati Hidupkan semua Lampu hidup berhasil

Dari tabel 4.3.3. ini untuk mengetahui keakuratan sistem kendali apakah sistem kontrol

lampu sudah berhasil atau tidak . apabila berhasil maka program yang di upload ke

arduino sudah berhasil apabila tidak berhasil maka program perlu di cek ulang sebab

sistem kontrol tidak bisa memproses program yang diberikan. Berarti masalah yang

terjadi berada pada programmya.

Page 51: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

39

Tabel 4.3.4. Pengujian Perintah Suara Dengan Jarak

Percobaan

ke-

Jarak

Jangkauan

Bluetooth

(Meter)

Perintah suara

Ket.

Hidupkan

lampu teras

Hidupkan

lampu

kamar

Hidupkan

lampu

utama

Hidupkan

lampu

dapur

Hidupkan

semua

Y N Y N Y N Y N Y N

1 1 m √ √ √ √ √ Lampu

berhasil

hidup

-

-

-

-

-

2 4 m √ √ √ √ √

3 7 m √ √ √ √ √

4 10 m √ √ √ √ √

5 12 m √ √ √ √ √

6 15 m √ √ √ √ √

7 18 m √ √ √ √ √

8 20 m √ √ √ √ √

9 22 m √ √ √ √ √ tidak

hidup10 25 m √ √ √ √ √

Pada tabel 4.3.4. adalah untuk mengetahui tingkat keakuratan sistem kontrol lampu yang

dilakukan pengujian jarak jangkauan pengguna dengan sistem kontrol suara dengan jarak

jangkauan dari 1 meter sampai 25 meter. Sistem kontrol dan alat akan merespon perintah

suara sampai jarak 20 meter. Apabila melebihi jarak 20 meter ke atas maka sistem kendali

tidak bisa merespon perintah suara.

Page 52: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

40

BAB V

PENUTUP

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan hasil analisis, perancangan dan implementasi yang telah

dilakukan serta berdasarkan rumusan masalah yang ada maka diambil kesimpulan

sebagai berikut :

a. Pembuatan alat kontrol menyalakan atau mematikan lampu berbasis

perintah suara via android menggunakan Bluetooth telah selesai

b. Aplikasi dapat berfungsi dengan baik menggantikan fungsi saklar dalam

menyalakan atau mematikan lampu.

c. Pembuatan program untuk arduino uno menggunakan aplikasi arduino

IDE sebagai pembuat source code program.

d. Hasil untuk kerja dari smat light dengan aplikasi boarduino melalui

Bluetooth sudah bekerja sesuai dengan fungsinya.

5.2. Saran

Alat dan program yang dibuat untuk menggantikan fungsi saklar dan

menjadikan smartphone android sebagai media kontrol untuk pengontrolan

lampu-lampu di rumah secara nirkabel menggunakan media komunikasai

Bluetooth. Dengan keterbatasan jarak kontrol dan jumlah pengontrolan penulis

berharap untuk kedepannya dikembangkan. Seperti memperluas jarak kontrol

yang tidak hanya ruang lingkup rumah namun bisa menggunakan internet sebagai

media kontrol

Page 53: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

41

DAFTAR PUSTAKA

Angger Dimas Bayu Sadewo, Edita Rosana Widasari,Adharul Muttaqin

“Perancangan Pengendali Rumah Menggunakan Smartphone Android

Dengan Konektivitas Bluetooth” Jurnal Pengembangan Teknologi

Informasi dan Ilmu Komputer e-ISSN: 2548-964X Vol. 1, No. 5, Mei

2017, hlm. 415-425

Fyanka Ginanjar Aditya, Hafidudin, ST., MT., Agus Ganda Permana, Ir., MT.,

”Analisis Dan Perancangan Prototype Smart Home Dengan Sistem Client

Server Berbasis Platform Android Melalui Komunikasi Wireless” e-

Proceeding of Engineering : Vol.2, No.2 Agustus 2015 ISSN : 2355-9365

Isni Fachri Rizal, I Wayan Agus Arimbawa, Royana Afwani “Rancang Bangun

Digital Home Assistant dengan Perintah Suara Menggunakan Raspberry Pi

dan Smartphone” E-ISSN:2541-0806, P-ISSN:2540-8895 J-COSINE, Vol.

2, No. 2, Desember 2018

Dicky Andyka, Moh Choiril Anwar “Rancang Bangun Aplikasi Android

Pengendalian Smarthome Menggunakan Perintah Suara” ISSN: 2477-0078

Seminar Nasional Humaniora & Aplikasi Teknologi Informasi 2017

(SEHATI 2017) Pamekasan, 14 Oktober 2017

Page 54: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

Gambar 1. Pembuatan Program Arduino

Gambar 2. Pembuatan Instalasi Dalam Miniatur Rumah

Page 55: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

Gambar 3. Pemasangan Intalasi Ke Relay

Gambar 4. Model Alat Tampak Dari Depan

Page 56: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

Gambar 5. Menginstal Program Ke Arduio Uno

Gambar 6. Lampu Teras Menyala Sesuai Dengan Printah Yang Diberikan

Page 57: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

Gambar 7. Lampu Kamar Menyala Sesuai Dengan Printah Yang Diberikan

Gambar 8. Lampu Dapur Menyala Sesuai Dengan Printah Yang Diberikan

Page 58: SKRIPSI PERANCANGAN SMART LIGHT DENGAN …

Gambar 9. Lampu Utama Menyala Sesuai Dengan Printah Yang Diberikan

Gambar 10. Semua Lampu Menyala Sesuai Dengan Printah Yang Diberikan