Implementasi Modul Wi-Fi Pada Pengontrol Saklar Listrik Berbasis Mikrokontroler

  ISSN: 2549-3698 (printed)/ 2549-3701 (online)

Implementasi Modul Wi-Fi Pada Pengontrol Saklar

Listrik Berbasis Mikrokontroler

  1

  2

  3

  4 Sampurna Dadi Riskiono , BP. Putra Hermana , Rinaldy Gumilang , Arianto 1,2,3,4

  Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer (FTIK), Universitas Teknokrat Indonesia

  1

  2

e-mail: sampurna.go@teknokrat.ac.id , putrahermana@gmail.com ,

  3

  3

rinaldigumilang@gmail.com , arianto777@yahoo.com

  

Abstract

Accidents that often occur on the road are partly due to road crossers who do not pay attention to

vehicles or users of vehicles that are crossing. For that we need a tool that can give a warning to motorists

facing the crossing. By using this PIR sensor, if there is a human movement that passes through the PIR

sensor, the sensor will detect the human presence. The PIR sensor will be connected to the microcontroller.

In this study using Arduino Uno which is a microcontroller and PIR sensor as a sensor that detects the

presence of objects both human and vehicle so that it can be used as a driver warning device against road

crossers. From the results of the test shows the test results, the sensor can detect the presence of human

movement with the maximum distance between the PIR sensor and the object which is ± 5 meters. When it

detects human presence, the LED indicator will light up, followed by a buzzer notification.

  Keywords: arduino, mikrokontroler, wi-fi

Abstrak

Penelitian ini bertujuan untuk membuat sebuah alat yang berfungsi untuk mengontrol saklar listrik

tegangan AC di bawah 10 Amper secara nirkabel dengan menggunakan jaringan Wi-Fi Local Host. Dimana

tampilan aplikasi dapat di operasikan di berbagai Web Browser yang terdapat pada Personal Computer

maupun Smartphone Android. Sistem pengontrol saklar listrik ini menggunakan media kontroler Arduino

Mega 2560 dan module Wi-Fi ESP8266 dimana peran dari Arduino adalah sebagai Server. Pada

mikrokontroler terdapat code HTML yang akan di kirim ke perangkat yang terkoneksi dengan memasukan

alamat IP dari Server tersebut, kemudian code HTML tersebut di terjemahkan di aplikasi Web Browser

sehingga terdapat tampilan Aplikasi Web dan beberapa fungsi tombol kontrol, pada saat tombol tersebut

ditekan maka Aplkasi Web mengirimkan perintah balik ke Arduino melalui Komunikasi Wi-Fi sehingga saklar

listrik bekerja untuk menghubungan atau memutus arus. Dengan demikian dapat mempermudahkan

pengguna untuk pengontrolan saklar listrik dengan hanya Aplikasi Web Browser yang bekerja secara

nirkabel. Untuk memprogram mikrokontroler penulis menggunakan bahasa pemrograman C++ yang

berbasis Arduino.

  Kata kunci: sensor arduino, mikrokontroler, wi-fi

1. Pendahuluan Lampu adalah salah satu peralatan elektronik yang dapat menerangkan sebuah ruangan.

  

Lampu dinyalakan saat sebuah ruangan dalam keadaan gelap dan ada orang yang menghuni

atau menggunakan ruangan tersebut, apabila ruangan tersebut dalam keadaan hidup tapi sudah

tidak ada yang menggunakan ruangan tersebut maka lampu harus dimatikan. Untuk

mengendalikan lampu tersebut , apabila dilakukan secara manual pastinya akan menyulitkan dan

memakan waktu lama, karena harus menuju ke ruangan tersebut untuk mematikan maupun

  

menghidupkan lampu. Oleh karena itu perlu adanya sebuah sistem yang dapat mempermudah

dan mempercepat saat mengendalikan lampu.

  Perkembangan Teknologi saat ini berkembang dengan pesat khususnya dalam dunia

mikrokontroler. Mikrokontroler berfungsi untuk mengontrol sebuah device secara nirkabel.

Adapun salah satu contoh perkembangan teknologi dalam dunia mikrokontroler adalah

pengontrolan saklar listrik menggunakan Smartphone dengan perangkat Bluetooth. Namun,

untuk mengontrol saklar listrik tersebut, pengguna harus mengunduh aplikasi terlebih dahulu

untuk mengoprasionalkan alat tersebut. Dalam mengoprasionalkan alat yang berbasis perangkat

Bluetooth terdapat sebuah kelemahan, yaitu pengguna tidak dapat menggunakan alat tersebut

secara bersamaan. Hal ini dikarenakan karakteristik dari perangkat Bluetooth yaitu pada saat

kedua perangkat Bluetooth sedang terkoneksi maka perangkat Bluetooth yang lain tidak dapat

terhubung, kecuali perangkat diputuskan koneksinya terlebih dahulu sehingga perangkat

Bluetooth dapat bergantian untuk terhubung.

  Berdasarkan permasalahan diatas dapat di selesaikan dengan mengganti perangkat

nirkabel menggunakan Wi-Fi dan memanfaatkan Aplikasi Web Browser, seperti Mozilla Firefox,

Google Chrome, Internet Exploler yang pada umumnya sudah terpasang di beberapa perangkat

seperti Smartphone dan juga Personal Computer (PC). Hal ini juga menjadi kelebihan dimana

untuk mengoprasionalkan alat tersebut dapat menggunakan PC yang tidak mengharuskan

menggunakan satu jenis perangkat saja, dan juga tidak perlu mengunduh aplikasi pendukung.

Wi-Fi merupakan bentuk pemanfaatan teknologi Wireless Local Area Network (WLAN) pada

lokasi-lokasi publik dengan standar pengambangan IEEE 802.11 antara lain IEEE 802.11.b;

802.11.a; dan 802.11.g. Salah satu kelebihan lainnya yaitu dimana beberapa perangkat Wi-Fi

dapat kerkoneksi bersamaan dalam suatu jaringan (Purnomowati, 2008). Wi-Fi juga dapat

diartikan teknologi yang memanfaatkan peralatan elektronik untuk bertukar data dengan

menggunakan gelombang radio (nirkabel) (Karim et al., 2016). Pada penelitian ini modul Wi-Fi

dimanfaatkan untuk pengontrol saklar listrik.

2. Analisis dan Perancangan

  2.1. Tujuan Perancangan Alat

Adapun tujuan dari perancangan adalah suatu tahap yang perlu dilakukan dalam pembuatan

suatu alat, dengan merancang komponen yang akan kita gunakan pada alat yang akan kita buat

diharapkan alat tersebut dapat bekerja sesuai dengan hasil yang diinginkan. Untuk memperoleh

hasil yang baik diperlukan rancangan yang baik dengan memperhatikan sifat dan karakteristik

dari tiap-tiap komponen yang digunakan pada rangkaian alat tersebut.

  2.2. Analisis Kebutuhan Alat

Adapun alat dan komponen-komponen yang digunakan dalam pembuatan alat pengontrolan

saklar listrik menggunakan Wi-Fi adalah:

  

Tabel 1. Komponen- Komponen Elektronika

No Nama Komponen Jumlah Satuan

  

Mikrokontroler Arduino Unit

  1

  1 Mega 2560

  2 Module ESP 8266

  1 Unit

  3 Trafo 2 A

  1 Unit

  Satuan No Nama Komponen Jumlah

  4 Dioda Bridge 3A

  1 Unit

  5 LED

  4 Unit

  6 PCB

  1 Unit

  7 Relay 12 volt

  3 Unit

  8 BD 139

  3 Unit

  9 Resistor 1k5 Ohm

  3 Unit

  10 Resistor 4k7 Ohm

  4 Unit

  11 Terminal Listrik

  3 Slot

  12 Kabel

  1 Meter

  2.3. Blok Diagram

Blok diagram merupakan gambaran singkat dari perancangan suatu alat (Ikhsan & Kurniawan,

2015). Adapun blok diagram dari sistem pengontrolan saklar listrik menggunakan Wi-Fi adalah

sebagai berikut.

  

Gambar 1. Blok Diagram Rangkaian Pengontrolan Saklar Listrik Menggunakan Wi-Fi

  2.4. Flowchart Program

Flowchart adalah penggambaran secara grafik dari langkah langkah dan urut-urutan prosedur

dari suatu program (Adelia & Setiawan, 2011). Flowchart program menjelaskan tentang program

yang di buat, adapun langkah yang dimulai dari Arduino melakukan pengaturan mode yaitu Mode

AP dan Mode Server, karena dalam kasus ini Arduino berperan sebagai Server. Hal ini dapat

dilihat pada Gambar 2 Flowchart Arduino Server dan dilanjutkan Flowchart pada sisi Client dapat

dilihat pada Gambar 2 Flowchart Client.

  (A) (B) Gambar 2. (A) Flowchart Program Untuk Server, (B) Flowchart Program Untuk Client

3. Hasil Dan Pembahasan

  

Adapun beberapa perancangan rangkaian berupa skematik yang perlu di buat sebelum memulai

tahap disain rangkaian dengan meggunakan Software DipTrace diantaranya adalah skematik

power supply dan skematik Relay.

3.1. Rangkaian Power Supply

  

Power Supply adalah suatu piranti yang memegang peranan sangat penting untuk aplikasi sistem

kontrol karena tanpa kehadiran power supply suatu sistem tidak dapat bekerja (Suwinto, 2016).

Power supply dapat menyediakan energi listrik untuk perangkat listrik ataupun elektronika lainnya

(Firmansyah et al., 2016). Power supply dibutuhkan untuk menyuplai tegangan ke beberapa

perangkat elektronika, power supply yang di buat adalah bertegangan 12v 2A, berikut skematik

dari rangkaian power supply dapat dilihat pada Gambar 3.

  .

  INPUT 12 VDC Positive 220 VAC

  2 Negative

  1 Positif 4k7 ohm Relay Saklar Listrik 1 Arduino D12 BD 139 Positive 220 VAC 1k5 ohm Positive 220 VAC 4k7 ohm Relay Saklar Listrik 2 Arduino D11 BD 139 Positive 220 VAC 1k5 ohm Positive 220 VAC 4k7 ohm Relay Saklar Listrik 3 Arduino D10 BD 139 Positive 220 VAC 1k5 ohm

  

Gambar 3. Rangkaian Power Supply

3.2. Rangkaian Module Relay

  

Relay adalah komponen elektronika berupa saklar elektronik yang digerakkan oleh arus listrik

(Turang, 2015). Dalam hal ini Module Relay digunakan untuk menggantikan fungsi dari saklar

listrik manual seperti fungsi nya yaitu memutus atau menyambungakan bersifat elektrik. berikut

skematik dari rangkaian Module Relay dapat dilihat pada Gambar 4.

  VCC 4k7 ohm OUTPUT 12 VDC C A C

  1 V A Positif

  V

  2 Negative

  2

  9 D

  2 N 4700 uf LED G

Gambar 4. Rangkaian Module Relay

3.3. Rangkaian Skematik Keseluruhan

  

Skematik rangkaian keseluruhan merupakan integrasi dari semua rangkaian yang di gunakan

yaitu Module Arduino, Module Relay, Module Wi-Fi ESP 8266.

• - 1

  4 /O C

  2 P L

  6

  4

  3 P L

  5 /O C

  5 C

  4

  4 P L

  5 B

  7

  4

  5 P L

  3 /O C

  5 A

  4

  6 P L

  2 /T

  5

  4

  4

  1 P L

  1 /I C P

  8

  2 /A

  1

  3

  5 P C

  1 /A

  9

  3

  6 P C /A

  3

  4

  7 P D

  7 /T

  3

  8 P G

  2 /A L E

  3

  9 P G

  1 /R D

  4 P G /W R

  7 P L

  5

  3

  4 RX TX 3,3 v GND Module Wifi ESP 8266 -

  A9 PK0/ADC8/PCINT16 A8 PF7/ADC7/TDI A7 PF6/ADC6/TDO A6 PF5/ADC5/TMS A5 PF4/ADC4/TCK A4 PF3/ADC3 A3 PF2/ADC2 A2 PF1/ADC1 A1 PF0/ADC0 A0 RESET

  P C

  7 /A

  1

  5

  3

  2

  3

  2

  3 PK7/ADC15/PCINT23

  2 V A C

  9 V A C 4700 uf 4k7 ohm

  VCC G N D LED

  1

  2 INPUT 12 VDC Positif Negative Buzzer 4k7 ohm 1k5 ohm BD 139 Positive 220 VAC 4k7 ohm 1k5 ohm BD 139 Positive 220 VAC Saklar Listrik 1 Saklar Listrik 2 Relay Relay Positive 220 VAC Positive 220 VAC 4k7 ohm 1k5 ohm BD 139 Positive 220 VAC Saklar Listrik 3 Relay Positive 220 VAC

  

OUTPUT 12 VDC

Positif

Negative

  1

  2

  1

  A15 PK6/ADC14/PCINT22 A14 PK5/ADC13/PCINT21 A13 PK4/ADC12/PCINT20 A12 PK3/ADC11/PCINT19 A11 PK2/ADC10/PCINT18 A10 PK1/ADC9/PCINT17

  5

  4

  5 P B

  8 P L /I C P

  4

  4

  9 P B

  3 /M

  IS O /P C

  IN T

  3

  2 /M O S I/ P C

  IN T

  IN T

  2

  5

  1 P B

  1 /S C K /P C

  IN T

  1

  5

  2 P B /S S /P C

  4 P C

  1

  

Gambar 5. Rangkaian Skematik Keseluruhan

  3 PG5/OC0B

  19 PD3/TXD1/INT3

  18 PH0/RXD2

  17 PH1/TXD2

  16 PJ0/RXD3/PCINT9

  15 PJ1/TXD3/PCINT10

  14 PE0/RXD0/PCINT8 PE1/TXD0/PDO

  1 PE4/OC3B/INT4

  2 PE5/OC3C/INT5

  4 PE3/OC3A/AIN1

  21 PD1/SDA/INT1

  5 PH3/OC4A

  6 PH4/OC4B

  7 PH5/OC4C

  8 PH6/OC2B

  9 PB4/OC2A/PCINT4

  10 PB5/OC1A/PCINT5

  11 PB6/OC1B/PCINT6

  12 PB7/OC0A/OC1C/PCINT7

  13 AREF

  20 PD2/RXD1/INT2

  PD0/SCL/INT0

  2

  IC A T

  3.4. Pengujian Alat

Pada tahap ini dilakukan pengujian terhadap alat yang telah dibuat dengan cara melakukan

pengambilan data terhadap beberapa parameter. Tujuan pengujian adalah menemukan

kesalahan-kesalahan terhadap sistem tersebut untuk kemudian bisa diperbaiki (Rulyana &

Borman, 2014). Pengujian alat dilakukan untuk mengetahui apakah fungsi-fungsi yang telah

direncanakan bekerja dengan baik atau tidak (Prasetyawan et al., 2018). Pengujian yang

dilakukan antara lain meliputi:

  1. Pengujian rangkaian catu daya.

  2. Pengujian rangkaian Relay.

  3. Pengujian komunikasi mikrokontroler arduino dengan Wi-Fi ESP 8266.

  4. Pengujian code HTML pada Web Browser.

  5. Pengujian rangkaian keseluruhan.

  3.4.1. Pengujian Rangaiakan Catu Daya

Untuk melakukan uji catu daya baik rangkaian 12 v yang digunakan untuk suplai rangkaian Relay

maupun Module Arduino perlu dilakukan pengukuran menggunakan Multitester agar rancangan

Power Supply dapat diketahui keluaran besaran nilai Voltage yang diinginkan. Berikut dapat

dilihat pada Gambar 6 Pengukuran Catu Daya 12 v.

  

Gambar 6. Pengujian Catu Daya Dengan Multitester

P W M C O M U N

  IO N DIGITAL A N A L O G

  6 m ic ro c o n tr o la n d o s .b lo g s p o t. c o m

TX0

TX3

TX2

TX1

SDA

SCL

RX0 RX3

RX2

RX1

  IN A T M E G A

  2

  5

  6

  1

  6 A U

  1

  1

  2

  P A /A D

  2 P A

  1

  5 /A

  7

  2

  9 P C

  6 /A

  1

  4

  3

  1 P C

  1

  8 P A

  3

  3

  2 P C

  4 /A

  1

  2

  3

  3 P C

  3 /A

  7 /A D

  2

  1 /A D

  2

  1

  2

  3 P A

  2 /A D

  2

  2

  4 P A

  3 /A D

  3

  5 P A

  6

  4 /A D

  4

  2

  6 P A

  5 /A D

  5

  2

  7 P A

  6 /A D

  2 INPUT 12 VDC Positif Negative

  3.4.2. Pengujian Komunikasi Arduino Dengan Module Wi-Fi ESP 8266

Dalam tahap ini pengujian yang dilakukan adalah komunikasi Arduino dengan Module Wi-Fi ESP

8266, pengujian ini dilakukan dengan komunikasi Serial yang akan di tampilkan hasilnya di Serial

Monitor yang dimiliki dari Software Arduino IDE. Hal ini dibuktikan jika Module Wi-Fi ESP 8266

mengirim pesan dan Arduino menerima pesan maka akan ditampilkan pada Serial Monitor.

  

Tabel 2. Hasil Pengujian Komunikasi Arduino dan Wi-Fi ESP 8266

Pesan Masuk Respon Alat

  Relay1on Saklar listrik 1 Hidup Relay1off Saklar listrik 1 Mati Relay2on Saklar listrik 2 Hidup Relay2off Saklar listrik 2 Mati Relay3on Saklar listrik 3 Hidup Relay3off Saklar listrik 3 Mati

  3.4.3. Pengujian Code HTML pada Web Browser

Dalam tahap ini yaitu pengujian Code HTML Untuk melakukan pengontrolan saklar listrik yang

akan diuji menggunakan Aplikasi Web Browser seperti Mozilla Firefox, Google Chrome Internet

Exploler dan lainnya.

  

Gambar 7. Tampilan Aplikasi Pada Web Browser

Fitur yang disediakan jika sisi Client berhasil terkoneksi ke Arduino maka terlihat 4 buah

fungsi tombol yaitu Hidupkan Relay 1, matikan Relay 1, Hidupkan Relay 2, Matikan Relay 2.

Tampilan Aplikasi Web dapat dilihat pada Gambar 8 Tampilan Aplikasi Pada Web Browser.

  

Tabel 3. Hasil Pengujian Aplikasi Pada Web Browser

Penekanan Proses Aplikasi Tombol

  

Matikan Saklar 1 Kirim String “relay1off”

Hidupkan Saklar 1 Kirim String “relay1on”

Matikan Saklar 2 Kirim String “relay2off”

  

Hidupkan Saklar 2 Kirim String “relay2on”

Matikan Saklar 3 Kirim String “relay3off”

Hidupkan Saklar 3 Kirim String “relay3on”

3.4.4. Pengujian Sensor Ultrasonik dan LCD

  

Pengujian keseluruhan dilakukan untuk memastikan apakah Aplikasi yang telah dibuat dan

seluruh rangkaian elektronika maupun Module elektronika yang digunakan telah terintegrasi dan

bekerja dengan baik. Berikut gambar alat keseluruhan dapat dilihat pada Gambar 9 menunjukan

bahwa lampu satu , lampu dua hidup dan lampu 3 hidup.

  

Gambar 9. Alat pengontrol Saklar Listrik

3.5. Cara Kerja Alat Keseluruhan

  

Sistem kerja dari keseluruhan alat adalah bermula Power Supply dihubungan ke Tegangan Listrik

220 VAC kemudian pengguna mengaktivkan sistem melalui saklar yang tersedia di Box alat, lalu

menunggu hingga Buzzer berbunyi, setelah Buzzer telah berbunyi maka pada sisi Client sudah

boleh mengkoneksikan ke Akses Point dari alat tersebut, dalam penulisan ini nama Akses Point

yaitu GUMILANG yang dilengkapi kata sandi 12345678, setelah sisi Client berhasil terkoneksi

dilanjutkan membuka Aplikasi Web Browser dan menuliskan alamat Internet Protokol 1.1.1.1

pada URL yang ada pada Web Browser. Setelah tampilan aplikasi sudah tampil maka pengguna

bebas melakukan pengontrolan dengan menekan tombol yang tersedia pada fitur Aplikasi,

dimana terdapat fungsi tombol Hidupkan Relay 1, Matikan Relay 1, Hidupkan Relay 2, Matikan

Relay 2, Hidupkan Relay 3, Matikan Relay 3.

5. Kesimpulan

  

Setelah dilakukan beberapa tahap pengujian dan analisa terhadap rancangan alat pengontrolan

saklar listrik menggunakan Module Wi-Fi berbasis mikrokontroler dapat diambil beberapa

kesimpulan bahwa :

  1. Pengontrolan saklar listrik menggunakan Web Browser mempermudah pengguna dikarenakan tidak perlu mengunduh sebuah aplikasi khusus selama perangkat telah terpasang Aplikasi Web Browser Seperti Mozilla FireFox.

  2. Pengaplikasian alat tersebut dapat dilakukan secara bersamaan dengan banyak perangkat yang terhubung. Selain itu pengontrolan alat tersebut dapat dilakukan secara nirkabel

  Referensi

Adelia & Setiawan, J., 2011. Implementasi Customer Relationship Management (CRM) pada

Sistem Reservasi Hotel berbasisi Website dan Desktop. Jurnal Sistem Informasi, 6(2).

  

Firmansyah, T., Alfanz, R. & Suwandidan, W.B., 2016. Rancang Bangun Low Power Elektric

Surgery (Pisau Bedah Listrik) Pada Frekuensi 10 Khz. Jurnal Nasional Teknik Elektro, 5(1).

Ikhsan & Kurniawan, H., 2015. Implementasi Sistem Kendali Cahaya Dan Sirkulasi Udara

Ruangan Dengan Memanfaatkan Pc Dan Mikrokontroler Atmega8. Jurnal TEKNOI, 3(1).

Karim, R., Sumendap, S.S. & Koagouw, F.V.I.A., 2016. Pentingnya Penggunaan Jaringan Wi-Fi

Dalam Memenuhi Kebutuhan Informasi Pemustaka Pada Kantor Perpustakaan Dan

  Kearsipan Daerah Kota Tidore Kepulauan. Acta Diurna, V(2).

Prasetyawan, P., Ferdiyanto, Y., Ahdan, S. & Trisnawati, F., 2018. Pengendali Lengan Robot

Dengan Mikrokontroler Arduino Berbasis Smartphone. Jurnal Teknik Elektro ITP, 7(2).

  

Purnomowati, E.B., 2008. Integrasi Wireless Fidelity (WiFi) pada jaringan Universal Mobile

Telecommunication System (UMTS). Jurnal EECCIS, II(1).

Rulyana, D. & Borman, R.I., 2014. Aplikasi Simulasi Tes Potensi Akademik Berbasis Mobile

Platform Android. In Seminar Nasional FMIPA-Universitas Terbuka. DKI Jakarta, 2014.

Suwinto, 2016. Mendisain Rangkaian Power Supply pada Rancang Bangun Miniatur Pintu Garasi

Otomatis. Journal of Electrical Technology, 1(1).

Turang, D.A.O., 2015. Pengembangan Sistem Relay Pengendalian Dan Penghematan

Pemakaian Lampu Berbasis Mobile. In Seminar Nasional Informatika. Yogyakarta, 2015.