APLIKASI ANDROID UNTUK PENGENDALIAN PENDINGIN RUANGAN MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ARDUINO

  

APLIKASI ANDROID UNTUK PENGENDALIAN PENDINGIN

RUANGAN MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER

ARDUINO

_{1 2} Ach. Khozaimi , Muhammad Fuad , _{3 1,2,3}

Rama Aliansyah

Universitas Trunojoyo Madura, Bangkalan

  

Kontak Person:

Muhammad Fuad

Krembangan Jaya Selatan 2B/8

  

Surabaya, 60176

E-mail: ibrahim.fuad@gmail.com

Abstrak

  

Pemakaian pendingin ruangan secara tidak bijak dapat menimbulkan konsumsi energi berlebihan

hingga memberi pengaruh yang negatif terhadap lingkungan. Penelitian ini dikembangkan dengan

tujuan menghasilkan teknologi ramah lingkungan melalui implementasi kemampuan pengendalian

terhadap pendingin ruangan menggunakan mikrokontroler Arduino yang dihubungkan ke perangkat

bergerak berbasis Android. Fungsi on/off, change mode, dan fan speed dikendalikan dengan membaca

state saat ini dari pendingin ruangan dan mengirimkan sinyal kontrol dari Android ke Arduino.

Komunikasi berbasis protokol http dimanfaatkan untuk menghubungkan antara perangkat bergerak

Android dengan komputer yang terkoneksi mikrokontroler Arduino. Pengendalian dapat dilakukan

terhadap beberapa pendingin ruangan dengan dukungan relay dan motor servo. Aplikasi diujikan

pada pendingin ruangan merk Panasonic dengan tingkat akurasi rata-rata 85%.

  Kata kunci: Android, Mikrokontroler, Arduino, Pendingin Ruangan Pendahuluan

  Smart phone atau ponsel pintar saat ini sudah umam digunakan, ponsel pintar berbasis android

  saat ini sudah sangat popular, ponsel pintar jenis ini sudah banyak digunakan untuk membantu proses transaksi dan kontrol perangkat elektronik yang lain mennggunakan sensor dan mikrokontroler. Telah banyak penelitian yang memanfaatkan ponsel pintar berbasis android, sensor, mikrokontroler serta peralatan lainnya untuk melakukan kontrol terhadap perangkat elektronik lain secara otomatis. Alifia

  

Nur Laili pada 2012, menggunakan mikrokontroler ATMEGA16 sebagai pusat kendali, sensor suhu

  LM35, LCD 16x2 dan web [1]. Tujuan dari penelitian ini adalah menerapkan sistem otomatisasi pada AC, sehingga dapat menghemat daya listrik yang digunakan AC pada suatu ruangan, kelemahan dari sistem ini adalah segi biaya yang masih cukup mahal. Pada tahun yang sama, Fadil Zennifa melakukan perancangan dan implementasi pengontrol suhu ruangan menggunakan Sensor LM35 dan Arduino Uno [2], penelitian ini digunakan untuk mengontrol kipas, namun hasil penelitian ini tidak dapat mengatur pergerakan kipas sesuai nilai suhu yang diinputkan agar mencapai nilai suhu yang diinginkan. Kelemahan berikutnya, nilai suhu hanya dapat diinputkan melalui keypad yang tentunya tidak efisien bagi pengguna. Ervin Nurdin Purnawan dan Andi Sunyoto pada 2013 memanfaatkan ponsel berbasis android untuk mematikan dan menghidupkan lampu [3]. Penelitian ini menggunakan mikrokontroler ATMEGA16 dengan modul Bluetooth dan Ponsel android. Aplikasi mobile diprogram menggunakan bahasa pemrograman android yang berfungsi sebagai pengendali lampu. Program anroid nantinya bekerja secara manual dengan mengklik button on/off yang tersedia. Sedangkan Mikrokontroler, diprogram menggunakan bahasa pemrograman C. Dalam penelitian yang lain pemanfaatan mikrokontroler dan ponsel android dilakukan oleh Singgih Purnomo dan Eko

  

Purwanto [4], peneliti menggunakan alat berupa ponsel android sebagai pengendali, mikrokontroler

  dan wireless router sebagai perantara. Pada perancangan sistem, perintah dari ponsel merupakan

IV-102 SENTRA

  proses awal dari alur kerja sistem, kemudian perintah diterima oleh wireless router melalui koneksi wifi.

  Berdasarkan latar belakang permasalahan dan rekam jejak dari beberapa riset sebelumnya, penelitian ini dirancang untuk mengimplementasikan pengontrol pendingin ruangan (AC) dengan memanfaatkan ponsel berbasis android, Sensor LM35 dan Arduino Uno. Hal ini dilakukan karena pemakaian pendingin ruangan secara tidak bijak dapat menimbulkan konsumsi energi berlebihan hingga memberi pengaruh yang negatif terhadap lingkungan. Dengan memanfaatkan teknologi ini, dapat dihasilkan teknologi yang ramah lingkungan dan dapat mempermudah pengontrolan pendingin ruangan tersebut kapan pun dan dari mana pun.

  Metode Penelitian

  Pengontrol pendingin ruangan ini menggunakan beberapa perangkat yaitu Ponsel Android, PC/laptop, mikrokontroler Arduino, kabel, rangkaian relay dengan modul kontrol, dan pendingin ruangan. Penelitian ini menggunakan lebih dari satu bahasa pemrograman yang saling berkaitan satu sama lain yaitu Java dan php. Rancangan sistem didesain seperti pada Gambar 1.

  

Gambar 1. Diagram Rancangan Sistem

Arduino

  Arduino adalah pengendali mikro single-board yang bersifat open-source, diturunkan dari

Wiring platform , dirancang untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai bidang.

  

Hardware -nya memiliki prosesor Atmel AVR dan software-nya memiliki bahasa pemrograman

  sendiri. Karena rancangan hardware dan software Arduino bersifat open-source, produsen lain bebas untuk menirunya, misalnya Freeduino, Cosmo Black Star, Freeduino MaxSerial dan Zigduino. Mikrokontroler Arduino hingga saat ini yang terbaru adalah seri R3 seperti diilustrasikan pada Gambar 2.

  

Gambar 2. Board Arduino uno R3

Flowchart Sistem Sistem pertama kali dimulai dengan menekan tombol connect pada aplikasi android.

  Aplikasi android kemudian mencoba menguhubungkan dengan pusat kendali yang berada di internet. Jika koneksi kepada pusat kendali berhasil, maka pada aplikasi android akan muncul tampilan kendali aktif. Jika koneksi tidak berhasil, maka akan kembali kepada state awal dimana user harus menekan kembali tombol connect. Tampilan kendali aktif berupa tombol-tombol perintah pada AC. Jika salah satu tombol perintah ditekan, maka pusat kendali akan merespon dengan men-set suatu kondisi dimana kondisi tersebut dapat dibaca oleh PC server. PC server kemudian akan membaca perintah yang terdapat pada pusat kendali. Proses pembacaan tersebut terjadi secara berulang, sehingga jika terdapat perintah baru pada pusat kendali maka PC akan segera merespon perintah tersebut. Jika terdapat suatu kegagalan dalam suatu perintah, maka perintah harus diinputkan kembali melalui aplikasi android.

  Perintah yang berhasil diteruskan, diterima oleh mikrokontroler hingga mendapat reaksi dari AC. Aliran proses dari sistem ditampilkan pada Gambar 3.

  

Gambar 3. Flowchart Sistem Gambar 4. Flowchart Aplikasi

Flowchart Aplikasi

  Gambar 4 menampilkan alur dari Aplikasi Android. Tampilan pertama Aplikasi pada android hanya berupa tombol connect untuk menyambungkan dengan pusat kendali. User pertama kali harus menekan tombol tersebut untuk memulai. Jika proses penyambungan berhasil, maka terdapat konfirmasi berupa ditampilkannya tombol-tombol kendali. Namun jika proses penyambungan gagal, maka tampil text eror pada aplikasi sehingga user harus mencoba proses penyambungan kembali dengan menekan tombol connect. User yang telah tersambung dengan pusat kendali harus menginput perintah dengan cara menekan salah satu tombol perintah kendali. Setelah perintah diinputkan, aplikasi memproses perintah tersebut dengan mengirimkan suatu kode kepada pusat kendali.

  Activity Diagram

  Pada rancangan sistem ini terdapat empat diagram aktivitas user yaitu aktivitas menyambungkan Aplikasi ke server yang dapat dilihat pada Gambar 5, aktivitas mengaktifkan/menonaktifkan AC pada Gambar 6, sedangkan Gambar 7 adalah aktivitas untuk mengubah kecepatan fan AC dang Gambar 8 adalah aktivitas untuk mengubah mode AC.

  Gambar 5. Activity Menyambung ke Server Gambar 6. Activity Mengaktifkan/menonaktifkan AC

IV-104 SENTRA

  Gambar 7. Activity Mengubah Kecepatan Fan AC Gambar 8. Activity Mengubah Mode AC Hasil Penelitian dan Pembahasan

  Setelah melakukan beberapa percobaan, didapatkan suatu implementasi rancangan yang sesuai dengan kebutuhan, sebagaimana ditampilkan pada Gambar 9. Berikut penjelasan dari alat/komponen yang terdapat pada rancangan tersebut. Gambar 10 berisi ilustrasi pengkabelan.

  Gambar 9: Implementasi Rancangan Gambar 10: Pengkabelan

  Implementasi Rancangan [A] Laptop

  Laptop yang tersambung dengan jaringan internet melalui wifi atau ethernet. Berfungsi untuk menerima perintah dari internet, memproses, mengolah, menerjemahkan dan meneruskan Perintah kepada mikrokontroler Arduino. [B] Mikrokontroler Arduino Uno

  Berfungsi sebagai pengolah perintah dan Pengeksekusi perintah. [C] Modul Kontrol

  Berfungsi sebagai penembak dan penyelaras gelombang infra merah menuju AC. [D] Rangkaian Relay berfungsi sebagai tempat buka tutup jalur perintah menuju modul kontrol. [E] Kabel Jumper

  Berfungsi sebagai penyalur daya dari Arduino ke Board. [F] Motor Servo

  Berfungsi sebagai pemutar arah modul kontrol agar modul kontrol dapat menembakkan infra merah sesuai perintah.

  [G] Project Board atau Bread Board

Berfungsi sebagai alat untuk menyatukan bebeapa aliran listrik ground menuju Arduino.

[H] Kabel Power Data

berfungsi menyalurkan suplai daya dan menyambungkan data dari PC menuju Arduino.

  Pengkabelan

   PC terhubung dengan Arduino melalui Kabel Data/Power. 

  Arduino Menggunakan Pin 3 untuk mengendalikan Servo. Sedangkan pin 8, 9 dan 10 digunakan untuk mengendalikan rangkaian relay dan modul kontrol.  Servo Memperoleh daya dari Arduino menggunakan power 5v. 

  Ground dari servo disalurkan langsung menuju Ground pada Arduino 

  Ground dari rangkaian relay disatukan melalui bread board dan disalurkan menuju Ground pada Arduino

  Aplikasi dan Perangkat

  Gambar 11 menampilkan aplikasi yang berjalan pada ponsel berbasis android. Tampilan susunan perangkat yang sudah dipasangi remote kontrol AC yang dapat bergerak serta dapat dikendalikan pengoprasiannya melalui aplikasi android ditunjukkan pada Gambar 12.

  Gambar 11. Aplikasi setelah tersambung Gambar 12. Modul Kontrol ke arah AC I Pengujian dan hasil pengujian

  Setelah proses perancangan dan implementasi dilakukan, kemudian dilakukan pengujian pada ruangan yang terdapat AC dengan merek Panasonic yang dilakukan pada tinga ruangan yaitu

  

Laboratorium Mekatronika UTM, Ruang Rapat Rektorat UTM Lt.6 dan Ruang prodi TMJ UTM. Hasil akurasi

percobaan dari ketiga tempat tersebut ditampilkan pada Tabel 1. Rata-rata akurasi mencapai 85%.

  Tabel 1 :Hasil uji coba

No Tempat Target Akurasi

  

1 Laboratorium Mekatronika UTM Panasonic CS-D24DB4Q6 100 %

  

2 Ruang Rapat Rektorat UTM Lt.6 PanasonicCS-D28DB4Q6 75%

  

3 Ruang Prodi TMJ Panasonic CS-C7HKP 3/4 PK 80%

Kesimpulan

  Penggunaan Smartphone Android dalam Pengontrolan pendingin ruangan dapat dilakukan melalui berbagai cara, dari menggunakan cara yang rumit seperti dengan cara menyesuaikan panjang gelombang infra merah smartphone android menggunakan pemrograman yang rumit hingga cara yang sederhana dengan membuat alat perantara dari koneksi internet, gabungan antara beberapa bahasa pemrograman dan beberapa hardware berupa mikrokontroler arduino, servo, dan Personal Computer dengan algoritma yang sederhana.

IV-106 SENTRA

  Referensi

  [1]. Laili, Alifia Nur.Sistem On-Off Ac (Air Conditioner) Pada Ruang Penyimpan Barang-Barang

  Berharga Berbasis Mikrokontroler Atmega16 Dengan Monitoring Via Web. Semarang : Universitas Diponegoro, 2012.

  [2]. Zennifa, Fadilla.Perancangan dan Implementasi Pengontrol Suhu Ruangan dengan

  menggunakan Sensor LM35 Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno. Padang : Universitas Andalas , 2012. pp. 1-4.

  [3]. Nurdin P, Erwin and Sunyoto, Andi.Dashboard Android Pengontrol Lampu Menggunakan Jaringan Bluetooth. Yogyakarta : Sekolah Tinggi Mangemen Informatika dan Komputer, 2013. [4]. Purnomo, Singgih and Purwanto, Eko.Pengendalian Lampu Lalu Lintas dengan Metode

  Socket Jaringan di Android Smartphones. Surakarta : Sekolah Tinggi Manajemen Informatika dan Komputer , 2013.