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
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