PERANCANGAN PROTOTYPE SMART HOME SYSTEM

PERANCANGAN PROTOTYPE SMART HOME SYSTEM BERBASIS
MIKROKONTROLER ARDUINO MENGGUNAKAN BLUETOOTH
Andri Susanto

Magister Teknik Elektro
Jurusan Manajemen Telekomunikasi
Universitas Mercubuana, Kampus Menteng: Jl. Menteng Raya No.29 - Jakarta Pusat

Pada tesis ini dibahas rancangan Smart Home System dengan biaya rendah dan remote kontrol
nirkabel. Sistem ini dirancang untuk membantu dan memberikan kenyamanan, fleksibilitas dalam mengontrol
pencahayaan lampu dan motor serta memonitor perubahan temperatur pada suhu ruang baik dalam keadaan
normal ataupun tidak normal menggunakan Android Smartphone. Sistem ini dirancang untuk membuat remote
kontrol dan sistem keamanan menggunakan Android versi 4.2 Jelly Bean (API level 17). Rancangan didasarkan
pada sistem mandiri yang tertanam pada Rangkaian Android Jdk dan Sdk (Java Development Kit). Peralatan
rumah yang terhubung mikrokontroller arduino uno dan komunikasi didirikan pada perangkat bluetooth Hc-06
dan bluetooth pada Android smartphone. Rancangan yang ada memberikan kontrol keamanan lebih pada
switch dengan metode pengaktif tegangan rendah melalui aplikasi android dengan menggunakan
mikrokontroler arduino uno sebagai pengatur input dan output data, dengan menggunanakan sensor suhu
Lm35 untuk memberikan laporan perubaan suhu secara berkala per detik serta mengunakan 4 buah relay untuk
mengontrol pencahayaan dengan menyalakan 2 lampu dan 2 buah motor sebagai indikator on/off.
Kata kunci- Android versi 4.2.2 Jelly Bean (API level 17), bluetooth Hc-06, arduino uno, lampu, motor, sensor

suhu Lm35.

1. Pendahuluan

tradisional. Saklar pintar ini diinstal serupa dengan

Perkembangan kemajuan ilmu pengetahuan dan

saklar tradisional namun telah dilengkapi dengan

teknologi telah menghasilkan teknologi nirkabel

sensor inframerah, Smart home merupakan suatu

telah menjadi sesuatu yang popular saat ini di

sistem

seluruh dunia. Teknologi ini telah digunakan pada


otomatis terhadap segala peranti elektronik di

sebagian besar bidang kehidupan sebagai bentuk

rumah.

perkembangan dan kemajuan peradaban manusia,

dikendalikan secara otomatis dari jarak tertentu.

yang salah satunya untuk mendukung sistem

Termasuk AC, TV, home theatre, microwave,

keamanan dan kenyamanan di dalam rumah. Di

VCD/DVD player, dan lampu. Intinya, setiap

negara maju prinsip Smart home atau rumah pintar


peranti elektronik yang terhubung dengan stop

telah diadopsi sejak puluhan tahun yang lalu, smart

kontak dapat dikendalikan dalam satu genggaman

home dalam penerapanya memiliki fungsi sebagai

remote kontrol.

remote

Pada

kontrol,

baik

sistem


pencahayaan,

yang

memungkinkan

Semua

alat-alat

perkembanganya

kontrol

elektronik

smart

secara


dapat

home

monitoring dan juga otomatisai.

memungkinakan kebebasan dalam mengatur dan

Pada sistem Smart home, biasanya setiap alat

kemudahan memonitoring peralatan elektronik

elektronik

atau

yang terintegrasi dengan memperbaiki keterbatasan

actuator. Itulah yang menggantikan fungsi saklar


sistem konvesional. Ada 3 macam teknologi

terhubung

dengan

controller

1

nirkabel dengan rate yang rendah yang diipakai

elektronik. Z-wave hanya menggunakan jaringan

dalam smart home diantaranya :

radio yang dimiliki Sigma Designs dari Milpitas




Bluetooth

CA, sebuah perusahaan publik (NASDAQ SIGM).



Zwave

Z-Wave menggunakan ITU-T G.9959 rPHY/MAC



Zigbee

dengan stack protokol.
dikelola

oleh

Standar


Z-Wave

internasional

Alliance,

Z-Wave

Bluetooth adalah protokol nirkabel dengan daya

menggunakan daya rendah sub 1 GHz RF dan

rendah yang diperkenalkan oleh Bluetooth Special

bekerja dalam topologi mesh.

Industrial Group (SIG), bluetooth menyediakan

Zigbee adalah protokol nirkabel level tinggi yang


solusi murah dalam komunikasi nirkabel antara

menggunakan

prangkat portable atau genggam pada data rate

konsumsi energi berdasarkan IEEE 802 1.5.4 untuk

maksimum 3 Mbps dengan jarak jangkauan 10

personal area network, beroperasi pada 2.4 GHz

meter, beroperasi di 2,4 Ghz ISM band.

dan data rate maksimum 250 Kb/s dengan jarak

Z-wave adalah protokol nirkabael untuk smart

jangkauan


home yang menggunakan remote kontrol untuk

perangkat Zigbee memiliki harga yang mahal

aplikasinya dengan memeakai radio frekuensi dan

dalam aplikasinya yang digunakan dalam smart

daya rendah yang terpasang di dalam perangkat

home.

Android memiliki paket perangkat lunak yang

seperti

lengkap yang terdiri dari sistem operasi, lapisan

memungkinkan untuk mentransfer data melalui


middleware, dan aplikasi inti. Berbeda dengan

koneksi nirkabel. Smartphone dapat memberikan

platform lain yang sudah ada seperti iOS (iPhone

mobilitas komputer, akses data di mana-mana, dan

OS), android memiliki Software Development Kit

dapat digunakan sebagai intelijensi untuk hampir

(SDK), yang menyediakan alat-alat penting dan

setiap aspek dari proses bisnis dan kehidupan

Aplikasi Antar muka pemrograman (API) bagi

sehari-hari. Maka dalam hal ini menunjukkan

pengembang untuk membangun aplikasi baru untuk

keuntungan mengintegrasikan syistem smart home

Android platform Java. Dan juga platform Android

dengan

memiliki dukungan untuk jaringan stack Bluetooth,

penggunaan kabel beralih menggunakan perangkat

yang memungkinkan Perangkat Bluetooth untuk

digital

berkomunikasi secara nirkabel dengan satu sama

nirkabel baik di rumah ataupun di kantor. Sebuah

lain dalam jarak pendek.

host perangkat Bluetooth mampu berkomunikasi

Smartphone biasanya mendukung satu atau lebih

dengan sampai tujuh modul bluetooth pada saat

komunikasi jarak dekat untuk teknologi nirkabel

yang sama melalui satu link.

2. Kajian Pustaka

rumah tangga diantaranya memiliki fungsi sebagai

2.1 Pengertian Smart Home Bluetooth-Android

remote kontrol, baik sistem pencahayaan ataupun

digital

10

sampai

Bluetooth

dengan

1000

dan

smartphone,

dan

radio

meter.

inframerah,

ini

ditranmisikan

telah

melalui

rendah

Namun

sehingga

mengubah

perangkat

sistem HVAC (Pemanas, ventilasi dan pendingin

Smart Home atau yang lebih kita kenal
dengan istilah rumah pintar merupakan sebuah

ruangan/AC)

sistem untuk memudahkan kontrol didalam rumah

mempertimbangkan dari beberapa referensi jurnal

atau dalam hal ini berkaitan dengan pekerjaan

terkait sebagai berikut :

2

dan

lain-lain.

Dengan

Menurut (Sriskanthan, Tan, & Karande, 2002)

aman. Desain didasarkan pada berdiri sendiri papan

penerapan teknologi Bluetooth dalam rumah

Arduino BT dan peralatan rumah yang terhubung

otomatisasi dan lingkungan jaringan, mengusulkan

ke port input / output dari forum ini melalui relay.

jaringan, yang berisi remote, mobile host controller

Komunikasi antara ponsel dan papan Arduino BT

dan beberapa modul klien (home appliances).

nirkabel. Sistem dirancang dengan biaya rendah

Modul klien berkomunikasi dengan host controller

dan memiliki kompatibel dengan perangkat yang

melalui perangkat Bluetooth. Menurut (Yan & Shi,

akan dikendalikan dengan perubahan minimum,

2013) Smart Living secara bertahap mengubah

menggunakan proteksi password yang digunakan

kehidupan masyarakat, Teknologi Bluetooth, yang

hanya pengguna yang memiliki akses ke peralatan

bertujuan untuk bertukar data secara nirakabel

rumah yang terintegrasi. Menurut (Anwaarullah &

dalam jarak pendek menggunakan transmisi radio

Altaf, 2013) desain dan pelaksanaan open source

gelombang pendek, menyediakan teknologi yang

Arduino prototyping di mana sensor dan peralatan

diperlukan

kenyamanan,

listrik yang terhubung ke port input/output dari

yang mengontrol

rangkaian, dengan terintegrasi kepada Sumber

pencahayaan menggunakan berbasis Bluetooth

RTOS, dimana scmRTOS memiliki jejak yang

Android Smartphone diusulkan dan prototyped.

sangat

Menurut (Javale, 2013) desain otomatisasi rumah

pengendali

dan sistem keamanan menggunakan Android ADK.

perangkat Android juga bisa mudah dikembangkan

Desain didasarkan pada mandiri tertanam sistem

pada sistem operasi SmartPhone seperti Apple iOS,

rangkaian Android ADK (Aksesori Development

Microsoft Windows 7/8 dan OS BlackBerry.

Kit). Peralatan rumah yang terhubung ke ADK dan

Menurut (Ramlee et al., 2013) Menerangkan desain

komunikasi didirikan antara ADK dan perangkat

keseluruhan Home Automation System dengan

mobile Android. Peralatan rumah yang terhubung

biaya rendah dan remote control nirakabel. Sistem

ke port input / output dari sistem rangkaian

kontrol utama mengimplementasikan teknologi

tertanam dan akan diteruskan ke ADK, dan

Bluetooth nirkabel untuk menyediakan akses

implementasinya

sistem otomasi yang dapat

remote dari PC/laptop atau ponsel pintar. Desain

memantau dan mengontrol peralatan rumah melalui

tetap saklar listrik yang ada dan memberikan

ponsel

kontrol keamanan lebih pada switch dengan metode

untuk

membuat

kecerdasan dan pengendalian

android.

Menurut

(Yi

Jin,

2014)

kecil

pada

yang

mikrokontroler.

telah

Aplikasi

dikembangkan

untuk

Menerangkan smartphone sebagai remote control

pengaktif

universal. Universal Controller (UNIC) framework

disinkronisasi di semua sistem kontrol dimana

yang dikembangkan menggunakan Ponsel Android

setiap user interface menunjukkan nyata ada Status

sebagai pengendali utama, hardware Arduino

switch waktu. Menurut (Kamelia, R, Sanjaya, &

sebagai adaptor untuk berinteraksi dengan target

Mulyana,

2014)

Menerangkan

bagian

kontrol,

teknologi

smart

home

menggunakan

dan

Bluetooth

sebagai

komunikasi

tegangan

rendah.

yang

Status

switch

dari

nirkabel. Hal ini ditunjukkan dengan kelayakan dan

Bluetooth dari perangkat mobile, Hal ini juga

keuntungan dari kontroler berbasis smartphone

didasarkan pada Android dan Arduino platform

dibandingkan

Pendekatan

yang keduanya terbuka bebas source software.

remote control. Menurut (Piyare & Tazil, 2011)

Desain Aplikasi Smartphone berbasis Bluetooth

desain dan implementasi biaya rendah tetapi sistem

berfungsi untuk mengunci atau membuka pintu.

otomasi berbasis rumah ponsel namun fleksibel dan

Desain hardware untuk sistem door–lock adalah

dengan

tradisional

3

kombinasi dari smartphone android sebagai master,

2.2.2

modul Bluetooth sebagai agen perintah, Arduino

Sebuah ponsel Android mengirimkan perintah ke

mikrokontroler sebagai pusat pengendali atau

perangkat Bluetooth melalui modul Bluetooth HC-

pengolahan data, dan solenoid sebagai output kunci

06 yang tertanam pada mikrokontroler. Ponsel ini

pintu.

digunakan sebagai host kontroler yang menetapkan

Komunikasi Protokol

2.2

Bluetooth atau IEEE 802.15.1

komunikasi dengan modul Bluetooth melalui HC-

2.2.1

Arsitektur Protokol Bluetooth

06. Komunikasi antara master dan slave perangkat

Bluetooth, juga dikenal sebagai 802.15.1 standar

Bluetooth meliputi proses perangkat power-up dan

IEEE adalah didasarkan pada sistem radio nirkabel

pertukaran data sedangkan protokol didirikan pada

dirancang untuk jarak pendek dan perangkat murah

software stack Bluetooth. Model lapisan protokol

untuk

peripheral

adalah ditentukan oleh Bluetooth Special Interest

komputer, seperti mouse, keyboard, joystick, dan

Group ( SIG ) untuk mendukung komunikasi

printer. Kisaran Aplikasi ini dikenal sebagai

umum antara perangkat Bluetooth yang berbeda.

menggantikan

kabel

untuk

jaringan area pribadi nirkabel (WPAN). Dua
topologi

konektivitas

didefinisikan

dalam

Bluetooth:
piconet dan scatternet. Sebuah piconet adalah
WPAN dibentuk oleh perangkat Bluetooth yang
berfungsi sebagai master dalam piconet dan satu
atau lebih perangkat Bluetooth yang melayani
Gambar 2.2 komunikasi Protokol Bluetooth ( Yan

sebagai slave.
Dua piconet dapat dihubungkan untuk membentuk

& Shi, 2013).

scatternet a. Sebuah Bluetooth perangkat dapat

Pada gambar 2.2 Arsitektur protokol Bluetooth

berpartisipasi dalam beberapa piconet pada saat

yang

yang

untuk

Logical Link Control Protocol dan Adaptasi

kemungkinan bahwa informasi dapat mengalir di

(L2CAP), Session Description Protocol (SDP) dan

luar wilayah cakupan piconet tunggal. Perangkat

Radio Frekuensi komunikasi (RFCOMM). Selain

dalam scatternet bisa menjadi slave di beberapa

protokol ini, protokol tingkat atas Serial Port

piconet, tetapi master dalam hanya salah satu dari

Profile (SPP) digunakan untuk berkomunikasi

mereka. Bisa dilihat dari gambar 2.1 sebagai

dengan lapisan aplikasi.

berikut :

Proses power- up perangkat Bluetooth mengadopsi

sama,

sehingga

memungkinkan

digunakan

dalam

aplikasi

mengadopsi

SDP protokol untuk meminta area modul Bluetooth
sedangkan protokol L2CAP menyediakan data
layanan pertukaran dengan aplikasi Bluetooth, SSP
digunakan pada tingkat atas untuk berkomunikasi
dengan lapisan aplikasi.
2.3

Sistem Operasi Android

Sistem Operasi Android. adalah sistem operasi
Gambar 2.1 Piconet dan scatternet a pada

terkini sebuah ponsel besutan perusahaan raksasa

bloetooth ( Yan & Shi, 2013).

Google. Sistem operasi ini sudah mulai digunakan

4

oleh vendor terkemuka dibidang PDA berlayar

o

sentuh yaitu HTC diikuti oleh vendor lokal IMO

o

yang

barangkali

peruntungannya.

ingin

mencoba

Mengandalkan

sedikit

berbagai fitur

2.4

milik Google yang kabarnya menjadi ancaman bagi

source yang dikembangkan oleh para ahli dan

Android berusaha mencuri perhatian melalui Maps,

institusi riset di Ivrea Italia. Menurut (Bender

Search hingga browsernya yang diklaim jauh lebih

P,Kussmann K,2012) lingkup pengembangan dari

ringkas dan cepat. Sayangnya keterbatasan budget

Arduino menggunakan bahasa pemrograman C dan

kantong pribadi menjadi salah satu kendala untuk

java. (Lorschieter,Aguirre T,Paim, 2011) ini dapat

menjajal sistem operasi ini.

digunakan untuk mengembangkan produk interaktif

Di bawah ini adalah perkembangan sistem

dan membaca banyak sinyal dari kedua switchings

operasi android:

dan sensor, mengontrol lampu, motor dan bentuk

a. Versi rilis prakomersial (2007–2008)

lain dari perangkat fisik.
Arduino berarti satu dalam bahasa Italia, dipakai

Android alpha
Android beta

untuk menandai referensi Arduino. Untuk lebih
jelas bisa dilihat dari gambar 2.3 sebagai berikut :

b. Sejarah versi Android menurut level
API
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o

Arduino Uno

Arduino adalah platform perangkat keras open

perusahaan lainnya sekelas Microsoft dan Yahoo.

o
o

Android 4.4 KitKat (API level
19)
Android 5.0 Lolipop (API level
20)

Android 1.0 (API level 1)
Android 1.1 (API level 2)
Android 1.5 Cupcake (API level
3)
Android 1.6 Donut (API level 4)
Android 2.0 Eclair (API level 5)
Android 2.0.1 Eclair (API level
6)
Android 2.1 Eclair (API level 7)
Android 2.2–2.2.3 Froyo (API
level 8)
Android 2.3–2.3.2 Gingerbread
(API level 9)
Android 2.3.3–2.3.7 Gingerbread
(API level 10)
Android 3.0 Honeycomb (API
level 11)
Android 3.1 Honeycomb (API
level 12)
Android 3.2 Honeycomb (API
level 13)
Android 4.0–4.0.2 Ice Cream
Sandwich (API level 14)
Android 4.0.3–4.0.4 Ice Cream
Sandwich (API level 15)
Android 4.1 Jelly Bean (API
level 16)
Android 4.2 Jelly Bean (API
level 17)
Android 4.3 Jelly Bean (API
level 18)

Gambar 2.3 Mikrokontroller Arduino Uno
(Mowad, Fathy, & Hafez, 2014).
Keterangan :


mikrokontroler ATmega328



Operasi Voltage 5V



Tegangan masukan (dianjurkan) 7-12V



Tegangan masukan (batas) 6-20V



Digital I / O Pins 14 (dimana 6
memberikan output PWM)



Analog Pins Masukan 6



DC Current per I / O Pin 40 mA



DC saat ini untuk 3.3V Pin 50 mA



Flash Memory 32 KB (ATmega328) yang
0,5 KB digunakan oleh bootloader

5



SRAM 2 KB (ATmega328)



EEPROM 1 KB (ATmega328)



Kecepatan Jam 16 MHz



Panjang 68,6 mm

mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan



Lebar 53,4 mm

linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah



Berat 25 g

dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus



Skema & Referensi Desain

serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan.
Meskipun tegangan sensor ini dapat mencapai 30

2.5

volt akan tetapi yang diberikan kesensor adalah

Sensor Suhu LM35

Sensor suhu Lm35 adalah komponen elektronika

sebesar 5 volt, sehingga dapat digunakan dengan

yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran

catu daya tunggal dengan ketentuan bahwa Lm35

suhu

hanya membutuhkan arus sebesar 60 µA hal ini

menjadi

besaran

listrik

dalam

bentuk

tegangan. Sensor Suhu Lm35 yang dipakai dalam

berarti

penelitian

elektronika

menghasilkan panas (self-heating) dari sensor yang

National

dapat menyebabkan kesalahan pembacaan yang

elektronika

ini

berupa

yang

komponen

diproduksi

oleh

Lm35

mempunyai

kemampuan

rendah yaitu kurang dari 0,5 ºC pada suhu 25 ºC.

Semiconductor. Lm35 memiliki keakuratan tinggi
dan kemudahan perancangan jika dibandingkan
dengan sensor suhu yang lain, Lm35 juga

peangkat keras lainya seperti lampu, motor dan sensor suhu
lm35. Untuk perangkat lunak langkah pertama kali yang

3. METODA DAN PERANCANGAN
3.1

dilakuakan adalah menginstall driver mikrokontroller, driver

Perancangan Blok Diagram

bluetooth hc-06 dan driver sensor suhu Lm35, langkah

Pada rencana perancangan blok diagram ini

kedua mengunduh listing program bahasa C, dan langkah

sebelum melakukan perancangan, ada beberapa sistem yang

ketiga baru membuat emulator android dengan memakai

perlu dilengkapi diantranya sistem perangkat keras dan

aplikasi Java Jdk17, Android Sdk dan Basic4 Android.

sistem perangkat lunak, untuk lebih jelasnya bisa dilihat
pada gambar 3.1 berikut ini :

3.2

Perancangan Perangkat Keras

Pada perancangan perangkat keras, setiap komponen di
mempunyai tugas dan perananya masing-masing yang saling
terintegrasi satu sama lainya yang mempuanyai tugas dan
fungsi berbeda. Dalam sistem smart home memiliki sistem
perangkat keras sebagai berikut :

Gambar 3.1. Blok Diagram Perancangan Secara
Keseluruhan.
Pada gambar 3.1 untk perancangan perangkat keras lankah
pertama kali yang dilakuakan adalah pemilihan smartphone
yang akan digunakan, lankah selanjutnya baru menentukan
dan merakit mikrokontroller serta komponen pendukung

Gambar 3.2. Blok Diagram Perangkat Keras.

6

input akan dikirimkam melalui bluetooth ke bluetooth hc-06
Dari gambar 3.2 dijelaskan cara kerja sistem memiliki 2
input dan output,

dan diterima oleh mikrokontroller arduino, data diolah

input pertama adalah pada aplikasi

dieksekusi dengan memberikan berupa output sesuai dengan

android mengirimkan input digital melalui bluetooth ke

perintah input data, untuk rinciannya sebagai berikut :

bluetooth hc-06 dan di eksekusi didalam mikrokontroler



arduino uno menjadi output analog untuk menyala atau

nyala dan apabila off maka lampu1 padam.

mematikan 2 lampu dan 2 motor. Sedangkan input yang



kedua adalah pada sensor suhu lm35 mengirimkan input


menjadi output digital melalui bluetooth HC-06 ke bluetooth



sistem

sofware,

Apabila ouput untuk motor 2 on maka motor 2
nyala dan apabila off maka motor 2 padam.

Perancangan Perangkat Lunak
perancangan

Apabila ouput untuk motor 1 on maka motor 1
nyala dan apabila off maka motor 1 padam.

pada android smrtphone.

Pada

Apabila ouput untuk lampu 2 on maka lampu 2
nyala dan apabila off maka lampu 2 padam.

analog melalui mikrokontroller arduino uno dan dieksekusi

3.3

Apabila ouput untuk lampu 1 on maka lampu 1

setiap

aplikasi

mempunyai tugas dan perananya masing-masing yang saling
terintegrasi satu sama lainya yang mempuanyai tugas dan
fungsi berbeda. Dalam perancangan ini sistem perangkat
lunak ini memiliki diagram alir sebagai berikut :

Gambar 3.4. Diagram alir Input/Output Sensor
Suhu Lm35.

Pada gambar 3.4 sebuah input akan dikirimkan oleh sensor
suhu lm35 setelah medeteksi temperatur ruangan dengan
mengirimkan peubahan suhu berupa data ke mikrokontroller
arduino uno, data akan diolah dan dieksekusi dengan
memberikan output berupa update data suhu
Gambar 3.3. Diagram alir Input/Output lampu dan

yang

diteruskan oleh bluetooth hc-06 dan terima oleh bluetooth

motor.

smartphone.

Pada gambar 3.3 sebuah input perintah akan dikirimkan oleh
device smartphone apabila tombol perintah ditekan, maka

7

on lampu 2 ditekan maka lampu 2 akan menyala

4. PEMBAHASAN DAN HASIL

disertai dengan indikator on pada layar akan

ANALISA
4.2

berwarna hijau, apabila tombol off maka indikator

Hasil Perancangan Sistem

off akan berwarna merah. Untuk lebih jelas bisa

Dari hasil perancangan seluruh sistem yang terdiri

dilihat dari gambar sebagai berikut :

perangkat keras dan perangkat lunak maka akan
menghasilkan sistem smart home yang saling
terintegrasi

antara

satu

komponen

dengan

komponen lainya, sebagai berikut pada gambar 4.1.

1

2

3
4

5
6

8

7
9

Keterangan :
1.Mikrokontroller
Arduino
2.Bluetoth Hc-06
3.Sensor suhu
lm35
4.Quad relay
5.Lampu 1
6.Lampu 2
7.Motor1
8.Motor 2
9. Smartphone
v.gen

Gambar 4.2 Pengujian Lampu 1 dan Gambar 4.3
Pengujian Lampu 2.

Pada gambar 4.4 apabila tombol on motor 1 ditekan
maka motor 1 akan menyala disertai dengan
indikator on pada layar akan berwarna hijau,
apabila tombol off maka indikator off akan

Gambar 4.1. System Prototype keseluruhan.

berwarna merah. Pada gambar 4.5 apabila tombol
on 2 ditekan maka motor 2 akan menyala disertai

4.3

Hasil Pengujian dan Pengukuran

dengan indikator on pada layar akan berwarna

4.3.2

Hasil Pengujian

hijau, apabila tombol off maka indikator off akan

Pengujian Lampu dan Motor

berwarna merah.

a.

Dalam aplikasi emulator android, memiliki sekitar
11 tombol pada menu utamanya, diantaranya 2
tombol on/off lampu, 2 tombol indikator on/off
lampu, 2 tombol on/off motor, 2 tombol indikator
on/off motor dan 3 tombol laporan update suhu.
Pada gambar 4.2 apabila tombol on lampu 1
ditekan

maka lampu 1 akan menyala disertai

Gambar 4.4 Pengujian Motor 1 dan Gambar 4.5

dengan indikator on pada layar akan berwarna
hijau, apabila tombol off maka indikator off akan
berwarna merah. Pada gambar 4.3 apabila tombol
Pengujian Motor 2.

8

Tabel 4.1 Tabel Hasil pengujian dan koneksi
perangkat.
Pen

Jara

Jenis

ko

L

L

M

M

Se

guji

k

ruang

m

a

a

ot

ot

ns

an

un

m

m

or

or

or

ik

pu

pu

1

2

as

1

2

an

er
4
Met
er
5
Met
er
6
Met
er
7
Met
er
8
Met
er
9
Met
er
10
Met
er
11
Met
er
12
Met
er

14

ke :

15

16

su
h

i

17

u
18

L
M

19

35
1

1
Met
er

2

2
Met
er

3

3
Met
er

4

4
Met
er

5

6

7

8

9

10

11

12

13

5
Met
er
6
Met
er
7
Met
er
8
Met
er
9
Met
er
10
Met
er
1
Met
er
2
Met
er
3
Met

Denga
n
Halan
gan
Denga
n
Halan
gan
Denga
n
Halan
gan
Denga
n
Halan
gan
Denga
n
Halan
gan
Denga
n
Halan
gan
Denga
n
Halan
gan
Denga
n
Halan
gan
Denga
n
Halan
gan
Denga
n
Halan
gan
Ruang
Terbu
ka
Ruang
Terbu
ka
Ruang
Terbu

ok

on

on

on

on

on
20

ok

on

on

on

on

on

ok

on

on

on

on

on

ok

on

on

on

on

on

21

22

ka
Ruang
Terbu
ka
Ruang
Terbu
ka
Ruang
Terbu
ka
Ruang
Terbu
ka
Ruang
Terbu
ka
Ruang
Terbu
ka
Ruang
Terbu
ka
Ruang
Terbu
ka
Ruang
Terbu
ka

ok

on

on

on

on

on

ok

on

on

on

on

on

ok

on

on

on

on

on

ok

on

on

on

on

on

ok

on

on

on

on

on

ok

on

on

on

on

on

ok

on

on

on

on

on

no

of

of

of

of

of

no

of

of

of

of

of

Dari hasil peengujian pada tabel 4.1, pada
pengujian pertama dengan ruangan penghalang dari
jarak 1 sampai 8 meter koneksi bluetooh bisa

ok

on

on

on

on

on

bekerja dan lampu 1, lampu 2, motor 1, motror 2
serta sensor suhu masih bisa menyala. Akan tetapi

ok

on

on

on

on

pada jarak 9 – 10 meter koneksi bluetooh tidak

on

bisa bekerja dan lampu 1, lampu 2, motor 1, motror
ok

on

on

on

on

2 serta sensor suhu padam.

on

Pada pengujian kedua dengan ruangan terbuka dari
jarak 1 smapai 10 meter koneksi bluetooh bisa
ok

on

on

on

on

on

bekerja dan lampu 1, lampu 2, motor 1, motror 2
serta sensor suhu masih bisa menyala. Tetapi pada

no

of

of

of

of

jarak 11 sampai 12 meter koneksi bluetooh tidak

of

bisa bekerja dan lampu 1, lampu 2, motor 1, motror
2 serta sensor suhu padam.
no

of

of

of

of

of

a.

Pengujian sensor Suhu Lm35.

Pada gambar 4.6 merupakan gambar pengujian
ok

on

on

on

on

sensor suhu Lm35 yang mempunyai 3 tombol,

on

tombol pertama merupakan tombol update suhu
ok

on

on

on

on

secara real time berkisar pada 33 º C, tombol kedua

on

merupakan tombol tabel yang berfungsi untuk
ok

on

on

on

on

on

9



menyimpan semua perubahan suhu yang akan
disimpan pada database seperti pada gambar 4.7.

Memberi catu daya 5 volt dengan cara
pada (-) negatif ditambah kabel untuk ke () negatif power supply sedangkan Vcc
dihubungkan ke (+) positif power supply.



Pembacaan

data

sensor

berdasarkan

perancangan Android Emulator.


Jarak terukur antara objek pengujian
dengan sistem yang dirancang adalah 10
cm.

Pengujian sensor LM35 ini berdasarkan objek
Gambar 4.6 pengujian temperatur dan Gambar 4.7

pengujian,menggunakan

kipas pendingin pada

tabel pengujian temperatur pada smartphone.

laptop. Untuk pengujian dengan hawa kipas
pendingin pada laptop tersebut menggunakan alat

Untuk mengetahui apakah sensor LM35 dapat

ukur suhu berupa sensor LM35 dan thermometer.

mengirim sinyal digital input, maka dilakukan

Pembacaan sensor suhu LM35 dilakukan dengan

langkah-langkah sebagai berikut:

menggunakan multimeter. Maka diperoleh data-



data pada tabel 4.2 berikut :

Sensor LM35 terhubung padaArduino,
maka output dihubungkan ke (+) positif
sedangkan ground dihubungkan ke (-)
negatif.

13

13

39

0.412

Tabel 4.2 Pengujian Suhu Menggunakan

14

14

39

0.411

Therometer dan Sensor Lm35.

15

15

39

0.410

No.

Detik

Suhu

suhu dari

termometer

Lm 35 (V)

C° pada

pada

ruangan

ruangan

dengan

dengan

pemanas

pemanas

Data ini selanjutnya akan diteruskan dengan proses
pengkondisian

sinyal

LM358.

Selanjutnya,

dilakukan perhitungan sensor suhu pembacaan
menggunakan multimeter tersebut dengan perkalian

1

1

43

0.424

2

2

43

0.423

penguatan sebanyak 100 kali agar suhu terbaca

3

3

43

0.422

pada

4

4

42

0.421

dibandingkan

5

5

42

0.420

thermometer. Penguatan ini dilakukan dengan

6

6

42

0.419

menggunakan IC LM358. Hasilnya dapat dilihat

7

7

41

0.418

pada tabel 4.3 berikut ini

8

8

41

0.417

9

9

41

0.416

10

10

40

0.415

11

11

40

0.414

12

12

40

0.413

10

sensor

suhu
dengan

LM35

tersebut

dapat

suhu

terbaca

pada

Objek yang digunakan untuk pengujian sistem ini
Tabel 4.3 Perbandingan Suhu dengan Proses

adalah kipas pendingin laptop dengan sensor suhu

Penguatan IC lm356.

LM35, didapatkan data pembacaan sensor suhu

NO

1

Pengu

Perhih

Pengu

Hasil

Sele

Erro

dalam satuan volt, yang kemudian dilakukan

kuran

itunga

atan

Akhir

sih(

r(%)

dengan pengujian kedua yaitu pengkondisian sinyal

Therm

n

oleh

Perhit

C°)

omete

Sensor

LM35

ungan

r

Suhu

8

Sensor

( C°)

LM35

Suhu

(V)

(C°)

43

0.424

X 100

42.4

LM358 untuk memberikan penguatan atas suhu
yang terbaca pada sensor LM35 sebelumnya agar
dapat dilakukan perhitungan Error. Pada pengujian
pengkondisi sinyal tersebut dapat dihitung total

0.6

Error yakni sebesar 0.378%, dengan Eror rata-rata

0.01

untuk 15 kali pengujian sebesar 0.050 %.

4
2

3

4

43

43

42

0.423

0.422

0.421

X 100

X 100

X 100

42.3

42.2

42.1

0.7

0.8

0.1

0.01

Pengujian sistem mendeteksi suhu dilakukan pada

6

sebuah ruangan berukuran 4x4 meter. Jarak terukur

0.01

antara sensor LM35 yang diletakkan pada sistem

8

dengan objek pengukuran yakni kipas pendingin

0.00

laptop yaitu 10 cm, dan dengan ukuran ruangan

2
5

42

0.420

X 100

42.0

0

0

6

42

0.419

X 100

41.9

0.1

0.00

tersebut sistem mampu mendeteksi suhu dan
mengambil data suhu dengan akurat.

2
7

41

0.418

X 100

41.8

0.8

4.3.3

0.01

Pengukuran dilakukan dengan mengukur masing-

9
8

9

41

41

0.417

0.416

X 100

X 100

41.7

41.6

0.7

0.6

0.01

masing input dan output pada mikrokontroller

6

arduino uno dengan menggunakan volt meter.

0.01

Pengukuran bisa dilihat pada tabel 4.8 sebagai

4
10

40

0.415

X 100

41.5

1.5

Hasil Pengukuran

berikut

0.06
1

11

40

0.414

X 100

41.4

1.4

0.03
3

12

40

0.413

X 100

41.3

1.3

0.03
1

13

39

0.412

X 100

41.2

2.2

0.05
3

14

39

0.411

X 100

41.1

2.1

0.05
1

15

39

0.410

X 100

41.0

2

0.04
8

Σ

13.4

0.37
8

Σrata²

1.91

Gambar 4.8. Rangkaian prototype secara

0.05

keseluruhan.

0

11

Pada gambar 4.13 pengukuran tegangan dilakukan

Outputlampu 2, dengan tegangan maksimal sebesar

pada

4,97 Volt.

lampu 1 dengan mengukur output pin 11

pada mikrokontrler, pengukuran lampu 2 dengan
mengukur output pin 10 pada mikrokontrler. Untuk

4.3.4

pengukuran tegangan pada motor 1 dengan

Dalam analisa paket data ini ada dua tool yang

mengukur output pin 9 pada mikrokontrler,

dipergunakan yaitu Quanta Bluetooth Bar dan

pengukuran motor 2 dengan mengukur output pin 8

Bluetooth grafic, dengan develover Emrecan Cetin

pada

italy /www.quanta.it.

mikrokontrler

dan

Untuk

pengukuran

Analisa Paket Data

tegangan pada sensor suhu Lm35 diukur pada pin

Pada gambar 4.9 merupakan keadaan pada suhu

pada mikrokontroler. Sedangkan untuk hnilai hasil

ruangan sekitar 32°C dalam keadaan normal,

dari pengukuran bisa dilihat pada tabel 4.4 sebagai

sedangkan pada gambar 4.10 merupakan keadaan

berikut :

pada suhu ruangan sekitar 43°C dalam keadaan

Tabel 4.4 Hasil pengukuran input dan output pada

suhu ruangan ditambah dengan pemanas. Untk

pin mkrokontroler.

lebih jelasnya dapat dilihat dari gambar sebagai

No

Pin

Fungsi

Ardu

berikut :

Voltase
(V)

ino

1

5

Input

High

Low

4,97

0

4,97

0

4,97

0

4,97

0

4,97

0

sensor
Lm35
2

8

Output
motor 1

3

9

4

10

5

11

Output
motor 2
Output
lampu 1
Output
lampu 2

Gambar 4.9 suhu ruangan normal. Gambar 4.10
Suhu ruangan dengan pemanas.
Pada Analisa pertama, menganalisa pengiriman
paket data dengan menggunakan tool Quanta
Bluetooth Bar (bluetooth terminal bar rel.1.0)

Pada tabel 4.2 Pada pin 5 mikrokontroler

dengan memiliki kapsitas tampilan bar dari 10

mempunyai fungsi sebagai Input sensor Lm35,

sampai

dengan tegangan maksimal sebesar 4,97 Volt. Pada

menampilkan paket pengiriman data dalam proses

pin 8 mikrokontroler mempunyai fungsi sebagai

transfer data suhu ruangan bisa diupdate setiap

Output motor 1, dengan tegangan maksimal sebesar

detik dengan perangkat lunak tersebut. Dari gambar

4,97

mikrokontroler

4.11 terlihat jelas perubahan suhu ruangan normal

mempunyai fungsi sebagai Output motor 2, dengan

dengan paket data W30-W33 per bar sama dengan

tegangan maksimal sebesar 4,97 Volt. Sedangkan

per detik , yang artinya perubahan suhu dari 30-

pada pin 10 mikrokontroler mempunyai fungsi

33°C

sebagai

tegangan

perdetik. 4.12 terlihat jelas pula perubahan suhu

maksimal sebesar 4,97 Volt dan pada pin 11

ruangan dengan pemanas paket data W40-W43 per

mikrokontroler

bar sama dengan per detik , yang artinya perubahan

Volt

dan

Output

pada

lampu

pin

1,

mempunyai

9

dengan

fungsi

sebagai

12

10000

per

satuan

bar,

bar

yang

berfungsi

merupakan

bisa

perubahan

suhu dari 40-43°C per satuan bar merupakan

W30-W33 per bar sama dengan per detik , yang

perubahan perdetik.

artinya perubahan suhu dari 30-33°C per satuan bar
merupakan perubahan perdetik. Pada gamabar 4.14
terlihat jelas pula perubahan suhu ruangan dengan
pemanas paket data W40-W43 per bar sama
dengan per detik , yang artinya perubahan suhu dari
40-43°C per satuan bar merupakan perubahan
perdetik .

Gambar 4.11 Paket data suhu normal.Gambar 4.12
Paket data suhu dengan pemanas.

Pada Analisa kedua, menganalisa pengiriman paket
data dengan menggunakan tool Bluetooth grafic
(bluetooth terminal bar) dengan memiliki kapsitas

Gambar 4.13 Paket data suhu normal.Gambar 4.14

tampilan bar dari 10 sampai 300 bar, yang

Paket data suhu dengan pemanas.

berfungsi bisa menampilkan paket pengiriman data

Dengan demikian setelah Melakukan analisa paket

dalam proses transfer data suhu ruangan bisa

data dengan dua perangkat lunak yang berbeda bisa

diupdate setiap detik dengan perangkat lunak

ditarik kesimpulan bahwa, proses kinerja antar

tersebut. Dari gambar 4.13 juga terlihat jelas

perangkat

perubahan suhu ruangan normal dengan paket data

lunak

yang

berbeda

akan

tetapi

memperoleh hasil yang hampir mendekati sama.

5. KESIMPULAN
Setelah mengintegrasikan semua sistem baik

ruangan terbuka, sedangkan pada ruangan dengan

perangkat lunak (bahasa C, java JDK 17, android

penghalang hanya bisa bekerja pada jarak 1 sampai

SDK 20.0.3 dan Basic4 Android) atau pun sistem

8 meter. Serta pada sensor suhu Lm35 juga dapat

perangkat

V-gen,

bekerja dengan baik dengan memberikan laporan

Mikrokontroller Arduino Uno, Bluetooth HC-06,

update data perubahan tempetatur, pada suhu

Sensor Suhu LM35, Quad Relay I/O, 2 Lampu dan

ruangan normal berkisar 30º sampai 33º dan suhu

2 Motor) disusun menjadi satu kesatuan rangkaian

dengan ruangan pemanas berkisar 40º sampai

sistem yang terintegrasi dengan tujuan untuk

dengan 43º persatuan detik, dengan total error

membuat Prototype smart home akhirya tercapai

sekitar 0,378 %, dan tingakt rata-rata berkisar 0,050

dan dapat dioperasikan.

% dalam 15 kali percobaan.

Dari hasil pengujian dan pengukuran dapat

Dengan keterbatasan waktu dalam penelitian dan

disimpulkan alat sudah bekerja dengan baik, untuk

dalam hasil perancangan sistem prototype smart

lampu dan motor bisa bekerja dengan optimal pada

home ini memiliki kekurangan dan kelebihan , pada

jarak 1 samapai dengan 10 meter dengan kondisi

sistem monitoring dan kontrol hanya dilakukan

keras

(Smartphone

13

pada

smartphone

sehingga

tidak

perlu

jarak dekat kurang lebih sekitar 10 meter, ini

membutuhkan koneksi personal komputer. Serta

dikarenakan teknologi yang dipakai menggungkan

koneksi sistem hanya dapat dipergunakan pada

bluetooth.

DAFTAR PUSTAKA
Anwaarullah, S., & Altaf, S. V. (2013). Rtos based

Mowad, M. A. E., Fathy, A., & Hafez, A. (2014).

Home Automation System using Android,

Smart Home Automated Control System

2(1), 480–484.

Using

Android

Application

and

Microcontroller, 5(5), 935–939.

Bender P,Kussmann K, (2012) Arduino based
projects in the computer science capstone

Piyare, R., & Tazil, M. (2011). Bluetooth Based

course. Journal of Computing Sciences in

Home Automation System Using Cell

Colleges. 5, 27 (2012):152-157.

Phone, 1–4.
Ramlee et al., (2013) Bluetooth Remote Home

Description, G. (2000). LM35 Precision Centigrade
Temperature Sensors Precision Centigrade

Automation

System

Temperature Sensors, (November), 1–13.

Application, 149–153.

Using

Android

Javale, D. (2013). Home Automation and Security

Sriskanthan, N., Tan, F., & Karande, A. (2002).

System Using Android ADK, 3(2), 382–

Bluetooth based home automation system.

385.

Microprocessors and Microsystems, 26,
281–289.

Kamelia, L., R, A. N. S., Sanjaya, M., & Mulyana,
E.

(2014).

Using

Door-Automation

Bluetooth-Based

9331(02)00039-X.

System

Andrioid

doi:10.1016/S0141-

For
Yan, M., & Shi, H. (2013). Smart Living Using

Mobile Phone, 9(10), 1759–1762.

Bluetooth-Based

Lin, H. (2013). Implementing Smart Homes with

Android

Smartphone.

Open Source Solutions 2 . Backgrounds

International Journal of Wireless &

and Related Works, 7(4), 289–296.

Mobile

Lorscheiter,

Aguirre

Visualstudio
temperature

T,
and

Paim.

Using

Arduino

measurements.

to

Networks,

5(1),

65–72.

doi:10.5121/ijwmn.2013.5105.

Msdo

Yi Jin (2014). Investigation of a Smartphone-Based

Periódico

Universal

Tchê Química. 8, 16 (2011):60-66.

Controller

Framework

For

Embedded System a Thesis Presented to
The

Faculty

of

the

Department

of

Electrical and Computer Engineering
California State University , Los Angeles
In Partial Fulfillment of the Requ,” 2014).

14