Rancang Bangun Sistem Penghematan Biaya Listrik Pada Rumah Dengan Metode Finite State Machine Menggunakan Labview Berbasis Arduino

  

Vol. 2, No. 10, Oktober 2018, hlm. 4192-4201 http://j-ptiik.ub.ac.id

Rancang Bangun Sistem Penghematan Biaya Listrik Pada Rumah Dengan

Metode Finite State Machine Menggunakan Labview Berbasis Arduino

_{1 2 3} Puguh Bahtiar , Wijaya Kurniawan , Sabriansyah Rizqika Akbar

  Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Brawijaya _{1 brian@ub.ac.id}

  

Abstrak

Energi listrik merupakan sesuatu yang sangat penting untuk menopang kehidupan manusia.

  Ketersediaan energi listrik dan pertumbuhan pembangkit listrik merupakan 2 hal yang juga harus diperhatikan oleh setiap manusia. Berdasarkan permasalahan tersebut, perlu adanya upaya untuk menjaga agar tidak terjadinya krisis energi listrik dimasa depan, salah satu upaya tersebut adalah dengan melakukan perancangan penghematan listrik pada rumah. Peneliti menerapkan metode finite state machine dengan menggunakan Arduino Uno sebagai alat kontrol hardware, dan labview sebagai

  

software perancangan dan implementasi program. Pada penelitian ini terdapat 6 fitur yaitu (1)

  Mendeteksi keberadaan manusia. (2) Menyalakan dan mematikan Lampu secara otomatis. (3) Menyalakan dan mematikan Pompa air secara otomatis. (4) Menyalakan dan Mematikan AC secara otomatis serta mengatur suhu ruangan. (5) Menghitung dan membatasi penggunaan listrik perhari dengan memberi limit pada pengeluaran konsumsi listrik. (6) Mengirim pemberitahuan melalui email dan mematikan AC ketika penggeluaran listrik telah mencapai limit. Proses pengujian pada 6 fitur telah dilakukan, dan didapatkan hasil yang sesuai dengan fungsi kerja masing masing fitur.

  Kata kunci: Finite State Machine, Penghematan Listrik, Rumah, Labview, Arduino Uno.

  

Abstract

Electrical energy is something very important to sustain human life. The availability of electrical energy

and the growth of power plants is a two think that must be considered by every human. Based on these

problems, there is an effort to prevent the occurrence of electrical energy crisis in the future, one of the

efforts is to design the electricity saving on the house. Researchers use the finite state machine method

with Arduino Uno as a hardware control and labview as a program design and implementation software.

In this research, there is 6 features that are (1) Detect human existence by using PIR sensor. (2)

automatically set room light. (3) Automatic water pump. (4) automatically set room temperature (5)

Calculate and limit the use of electricity per day by limiting electricity consumption. (6) Sending notices

for email and turn off the AC when electricity usage has reached the expenditure limit per day. The

testing process on 6 features has been done, and the results obtained in accordance with the work

function of each feature.

  Keywords: Finite State Machine, Electricity Savings, Home, Labview, Arduino Uno.

  kemiskinan, dan salah satu energi yang sangat 1. penting bagi manusia adalah energi listrik (A

   PENDAHULUAN youth initiative, 2015).

  Energi ialah kemampuan untuk mengatur Di Indonesia sendiri Ketenagalistrikan ulang suatu materi dengan kata lain, energi diatur pada Bab I UU No. 30 Tahun 2009, adalah kapasitas atau kemampuan melaksanakan mengemukakan ketenagalistrikan adalah segala kerja (Campbell, et al., 2008). Sedangkan sesuatu yang menyangkut penyediaan dan menurut UU No. 30 tahun 2007 Energi adalah pemanfaatan tenaga listrik serta usaha penunjang kemampuan untuk melakukan kerja yang dapat tenaga listrik. Sedangkan pada BAB II menyebut berupa panas, cahaya, mekanika, kimia, dan bahwa Pembangunan ketenagalistrikan elektromagnetika. Sektor energi memiliki bertujuan untuk menjamin ketersediaan tenaga potensi sangat besar untuk mengentaskan

  Fakultas Ilmu Komputer Universitas Brawijaya

4192 listrik dalam jumlah yang cukup, kualitas yang baik, dan harga yang wajar dalarn rangka meningkatkan kesejahteraan dan kemakmuran rakyat secara adil dan merata serta mewujudkan pembangunan yang berkelanjutan. Dari penjelasan diatas, dapat penulis simpulkan bahwa energi listrik sangat berperan dalam kesejahteraan dan kemakmuran kehidupan manusia.

  Energi listrik dalam kehidupan manusia sudah menjadi kebutuhan primer yang harus terpenuhi oleh setiap individu. Kebutuhan tersebut berdasarkan ketidakmampuan manusia untuk melakukan semua pekerjaan tanpa bantuan dari energi listrik, beberapa dampak positif yang dapat dirasakan dari adanya listrik adalah seperti halnya manusia memerlukan lampu untuk melihat, memerlukan ponsel untuk melakukan komunikasi jarak jauh, dan banyak lainnya. Selain itu, sifat energi listrik yang terbatas juga mempunyai beberapa dampak negatif di masa depan yaitu, ketergantungan manusia akan energi listrik, ketidakcukupan energi listrik untuk memenuhi kebutuhan manusia, rusaknya lingkungan dan ekosistem alam karna pertambangan, hal seharusnya juga harus dipertimbangkan dan segera dicegah untuk mengatasi bencana krisis energi listrik yang akan terjadi.

• – 6 lampu dan > 6 sangat kecil, tetapi pada golongan 1-3 lampu sangatlah besar, rata-rata mencapai 90 %. Selain hal itu, pada buku (Brief, 2016) menyebut bahwa rumah tangga dipulau jawa memiliki presentasi paling rendah dalam penggunaan lampu hemat energi yaitu sebesar 41,7 %, hal ini sangatlah berpengaruh karna pulau jawa adalah tempat populasi terbesar dari masyarakat Indonesia.

  Pemborosan listrik oleh masyarakat Indonesia sudah seperti menjadi gaya hidup sejak sekian lama (Jarman, 2016). kebiasaan yang sering terjadi yaitu menyalakan lampu disiang hari, menyalakan pendingin ruangan dengan suhu yang terlalu rendah, atau menyalakan lampu di siang hari, hal-hal seperti itu juga sangat mempengaruhi kebutuhan energi listrik yang semakin naik dan membengkak. Hal ini diperkuat karna perilaku dan kebiasaan masyarakat dalam pengelolaan listrik di rumah.

  Sistem otomatisasi merupakan terobosan yang dapat mengatasi masalah borosnya komsumsi listrik masyarakat Indonesia dari golongan rumah tangga. selama ini, masyarakat Indonesia dimanjakan dengan listrik yang murah sehingga membuat mereka tidak berpikir bahwa energi ada batasnya. Pada buku statistik ketenagalistrikan 2015, golongan rumah tangga menyumbang presentasi tertinggi dalam pemakaian sebesar 88.682.130,00, dengan jumlah pelanggan sebesar 56.605.260, hal ini menjadi dasar yang kuat mengapa diperlukan sebuah sistem otomatisasi pengkontrolan perangkat elektronik rumah untuk mengatasi pemborosan yang dilakukan oleh masyarakat.

  Gambar 1. Masyarakat yang menyalakan lampu disiang hari

  Gambar 1 merupakan survey yang dilakukan oleh (Kementerian Lingkungan Hidup dan UGM, 2012), tentang rumah tangga yang menyalakan lampu disiang hari. Pada data tersebut dapat disimpulkan bahwa perilaku mayarakat dalam pemakaianlampu di siang sangatlah boros, walaupun data menunjukan presentasi 4

  Dalam beberapa penelitian sebelumnya seperti salah satu jurnal karya (Electricity consumption constraints for smart-home automation: An overview of models and applications, 2015), diteliti bagaimana membuat sebuah rumah dengan sistem energi listrik yang mandiri, dengan menggunakan panel surya. Menurut penulis, jurnal ini memiliki kelemahan yaitu mahalnya biaya panel surya dan kerumitan dalam penggunaan dan pemasangan. Pada jurnal tentang IoT (Major requirements for building Smart Homes in Smart Cities based on Internet of Things technologies, 2016) jurnal ini meneliti sebuah sistem dimana kemudahan dan kenyamanan dalam pengawasan obyek rumah yang dikirimkan pada smartphone yang pengguna miliki, tapi bagaimana jika pengguna tersebut tidak bisa memegang yang dimiliki ketika terjadi pemberitahuan terhadap pengguna, hal ini juga perlu diperhatikan karna bisa menggangu kenyamanan yang telah dijanjikan.

  Sistem otomatisasi merupakan terobosan yang dapat mengatasi masalah borosnya komsumsi listrik masyarakat Indonesia dari golongan rumah tangga. Salah satu metode yang dapat digunakan yaitu Finite State

  Machine

  Tabel 1. Konfigurasi PIR HC-SR501 PIR HC-SR501 Arduino Warna

  VCC Pin Vcc 5v Pin Vcc 5v Ground Pin Ground Pin Ground Pin Pin D2 Pin D3

  Tabel 3. Konfigurasi Sensor Infrared Barrier Module Obstacle Avoidance Arduino Uno Sensor 1 Sensor 2

  Tabel 2 merupakan konfigurasi dari sensor LM35. Sensor ini mengambil data secara analog, sensor ini akan mengecek suhu ruangan, secara terus-menerus dengan delay yang telah dirancang dalam program. GND dan Pin sensor LM35 akan di sambungkan dengan kapasitor 100 mikro serta resistor 10k agar dapat menyimpan dan mengontrol daya, selain itu untuk Vcc sensor LM35 juga disambungkan Resistor 210 ohm yang berfungsi untuk menstabikan arus yang masuk pada sensor LM35.

  5V Merah Ground Ground Hitam Pin Out Pin A1 Merah Tua

  VCC Vcc

  Tabel 2. Konfigurasi Sensor LM35 Sensor LM35 Arduino Uno Warna

  Tabel 1 merupakan konfigurasi PIR, dimanakterdapat satukpin output untuk hasil keluaran. Sensor ini bekerja secara digital, apabila terdeteksi gerakan pengguna maka pin out akan bernilai high (5V), dan sebaliknya apabila tidak terdeteksi ada gerakan pengguna maka pin out akan bernilai low (0V).

  5V Merah Ground Ground Hitam Pin Out Pin D6 kuning

  VCC Vcc

  terhunbung langsung Microkontroler Arduino Uno.

  (FSM), penerapan FSM dalam dunia otomasipun juga sudah banyak dilakukan, mulai penerapan pada dunia industri maupun dunia smarthome. Selain penerapan metode FSM, penerapan program yang dapat dilakukan adalah menggunakan labview . Labview sendiri merupakan sebuah platform pemograman yang berbasis flow diagram. Banyak sekali penerapan sistem otomasi dengan menggunakan labview dan metode FSM, (Heranudin,dkk., 2015) dibahas tentang bagaimana mengimplementasikan metode finite state

  LDR , Sensor LM35, LED, Buzzer yang telah

  Pada gambar 2 merupakan rancangan rangkaian utama hardware dari sistem. Rangkaian tersebut terdiri dari 1 motor DC, Sensor PIR HC-SR501, 2 Sensor IR, Sensor

  Gambar 2. Rangkaian hardware sistem

  IMPLEMENTASI

  Penulis sangat berharap, penelitian ini dapat membantu mengurangi Pemakaian listrik sehingga dapat mencegah terjadinya krisis listrik. Selain itu dapat membantu masyarakat untuk mengurangi biaya listrik yang dikeluarkan.

  Berdasarkan permasalahan tersebut, penulis mengajukan untuk membuat penelitian tentang bagaimana membuat sebuah sistem yang bekerja dengan metode state machine dengan menggunakan labview sebagai media penulisan program dan arduino sebagai hardware control sistem. Sistem ini akan dirangcang untuk mengontrol 3 hal dalam rumah yang dinilai penulis sangat memboroskan penggunaan listrik yaitu lampu, pendingin ruangan, dan serta pompa air. Penulis juga akan menambahkan fitur untuk pemberitahuan yang akan dikirimkan melalui email, dan fitur mematikan pendingin ruangan agar penggunaan listrik dapat lebih terkontrol.

  Didalam labview sendiri terdapat juga sebuah library yang bisa digunakan kedalam arduino, maka dari itu penulis akan merancang sistem mengunakan mikrokontroler arduino uno.

  hardware , mikrokontroler yang dapat digunakan adalah Arduino Uno, NI-Myrio dan lain sebagai.

  Sistem otomasi juga dapat diimplemetasikan ke dalam mikrokontroler yang di fungsikan sebagai alat kontrol secara

  machine pada labview untuk kontrol transfer target padat siklotron batan.

2. PERANCANGAN DAN

2.1 Perancangan Perangkat Keras

  Tabel 3 merupakan konfigurasi dari sensor

  Vcc Pin D8

  finite state machine akan diprogram

  Sistem penghematan listrik dengan metode

  State D _{Mengecek Air State E Mengecek Suhu State C Mengecek Cahaya <35} Lampu _Off ¹ _{Lampu On 1} ^{1 1 Set AC to high 1 AC Off Nilai 24-29 Set AC to high} _{temperature temperature} ^{1 Sensor IR 1} _{Pompa On} Pompa Off ^{Sensor IR 1+ IR 2 = 1 State A Menghitung Listrik Sensor IR 2} _{Mengirim Email} ¹ _{State F dan Mematikan Ac Total Listrik =>7000} ^{1 Nilai >= 29 Nilai <= 24 1} _{Email send AC Off 1 1} ^{1 1 1 1} ₁ ^{1 1 1 1} Gambar 2. Diagram State perancangan perangkat lunak

  perangkat lunak secara keseluruhan. _{Mulai State B Keberadaan Manusia}

  Labview . Pada gambar dibawah ini merupakan state diagram proses sistem perancangan

  pembuatan program untuk pengiriman pemberitahuan kepada user juga dibuat pada

  actuator yang digunakan pada sistem. Selain itu,

  Perancangan perangkat lunak meliputi pembuatan program pada Labview yang digunakan untuk menjalankan sensor dan

  2.2 Perancangan Perangkat Lunak

  keluaran dari sensor-sensor. LED PIR berada pada D9 yang akan bernilai high jika terdeteksi manusia dan bernilai low jika tidak terdeteksi manusia. LED LM35 berada pada pin D10, D11, D12. LED pada D10 akan bernilai high jika suhu yang dideteksi oleh sensor LM35 tinggi, LED pada D11 akan bernilai high jika suhu yang terdeteksi rendah serta D12 akan bernilai high jika suhu yang terdeteksi oleh sensor LM35 bernilai sedang. Terdapat 2 LED untuk output dari sensor IR, LED 1 terdapat pada pin D7 yang akan bernilai high jika tandon air penuh atau terdeksi penghalang, dan low ketika sensor IR 1 tak mendeteksi penghalang, sedangkan LED 2 berada pada pin D8 yang akan bernilai high jika air pada tandon kosong dan low jika LED 1 bernilai high. LED LDR berada pada pin 13 yang akan bernilai high jika sensor LDR mendeteksi intensitas cahaya rendah, dan bernilai low jika mendeteksi intensitas cahaya tinggi.

  LED digunakan untuk menampilkan hasil

  GND Pin GND Tabel 5 merupakan konfigurasi dari LED.

  Vcc Pin D13

  GND Pin GND

  GND Pin GRD

  IR. terdapat 2 sensor IR yang digunakan dalam penelitian ini, sensor 1 telah diatur oleh peneliti untuk dapat mendeteksi halangan pada sensor dengan jarak maksimal 3cm, sensor 1 digunakan untuk mendeteksi air pada tandon sudah penuh. sensor 2 telah diatur oleh peneliti untuk dapat mendeteksi halangan pada sensor dengan jarak maksimal 10 cm, sensor 2 digunakan untuk mendeteksi apabila tandon kosong atau tidak penuh. Kedua sensor akan ditempatkan diatas prototype tandon sehingga dapat mendeteksi halangan yang terdapat dalam tandon.

  Vcc Pin D9

  Tabel 4. Konfigurasi Sensor LDR Sensor LDR Arduino Uno Warna

  VCC Pin Vcc 5V Merah Grounnd Pin Ground Hitam Pin Out Pin A2 Coklat

  Tabel 4 merupakan konfigurasi dari Arduino uno, yang dimana Sensor LDR bekerja secara analog. Sensor LDR akan mendeteksi cahaya yang masuk pada sensor dan kemudian akan mengolah data tersebut menjadi keluaran menjadi intensitas cahaya. Salah satu kaki dari Sensor LDR akan disambungkan dengan 1k resistor yang terhubung dengan VCC, hal ini bertujuan untuk menstabilkan arus yang masuk.

  Tabel 5. Konfigurasi LED LED PIR LED LM35 LED

  IR 1 LED

  IR 2 LED LDR Arduino

  GND Pin GRD

  Vcc Pin D7

  Vcc Pin D10

  GND Pin GRD

  Vcc Pin D11

  GND Pin GND

  Vcc Pin D12

  GND Pin GRD

  menggunakan labview dan dirancang pada arduino uno. Metode finite state machine memproses setiap state dengan cara berurutan, ketika satu state telah selesai diproses maka sistem akan menuju ke satu state yang lain atau dapat merujuk ke beberapa state yang lain. Suatu

  state machine bekerja berdasarkan input dan

  IR 1 telah diatur hanya untuk mendeteksi penghalang pada jarak maksimal 3 cm, sedangkan sensor IR 2 diatur agar dapat mendeteksi penghalang pada jarak maksimal 10 cm. Ketika sensor IR 2 berada kondisi High (1), sistem akan menyalakan LED berwarna merah sebagai indikasi bahwa pompa menyala, kondisi ini juga akan digunakan untuk input menuju

  state akan kembali menuju state B, dan

  berwana merah akan mati, dan state akan kembali pada state B. State A akan bekerja dengan mengkalkulasikan penggunaan listrik dari state B, C, E. State A digunakan sebagai input untuk state F yaitu mengirim email dan mematikan AC , state A akan terus mengkalkulasi penggunaan listrik lalu membandingkan dengan limit penggunaan listrik, peneliti mengatur limit yaitu 7000 rupiah, ketika penggunaan listrik telah melewati 7000 rupiah, maka sistem akan menuju state F yaitu mengirim email dan mematikan AC. Ketika penggunaan listrik berada dibawah 7000 rupiah maka sistem akan kembali pada state B. Proses kalkulasi sistem ini akan reset setiap 24 jam. Terdapat 2 program yang diatur pada state F yaitu mengirimkan email dan mematikan AC. Proses pengiriman email menggunakan server SMTP, pengiriman email ini dikirimkan kepada user sebagai izin untuk melakukan proses penghematan listrik yaitu mematikan AC. Peneliti memilih mematikan AC karena perangkat yang dinilai oleh peneliti sebagai perangkat yang memakan daya paling besar. Proses mematikan AC ini dilakukan dengan cara membuat sensor LM35 selalu berada pada kondisi sedang, dimana nilai pembacaan berada pada suhu yang sesuai, state C dan state E akan tetap aktif tapi state B akan mati. Kemudian setelah proses penghematan listrik ini selesai

  LED berwarna hijau akan nyala dan LED

  IR 1 dan sensor IR 2 bernilai High (1), maka

  Sensor IR 2 tidak akan bernilai Low (0) karena prototype tandon air memiliki tinggi 9 cm. Untuk indikasi bahwa pompa air dimatikan peneliti menggunakan LED berwarna hijau, peneliti menggunakan operasi ADD untuk menyalakan LED hijau ini, yaitu ketika sensor

  state A yaitu menghitung penggunaan listrik.

  berada pada kondisi dingin dan kondisi panas, sistem akan berpindah pada state A untuk menghitung penggunaan listrik. State E menggunakan 2 Sensor IR obstACle untuk mengecek kondisi prototype tandon air. Sensor

  kemudian memproses outputnya serta menentukan tujuan state berikutnya. Dalam banyak kasus, penginisialisasian kondisi awal

  AC dimatikan dan kembali pada state B. Ketika

  suhu tinggi sistem akan menyalakan LED berwana merah. Berbeda dengan state C, sensor LM35 akan terus mengecek kondisi suhu agar mendapat suhu yang sesuai yaitu pada kondisi sedang. Ketika berada kondisi sedang LED kuning akan dinyalakan sebagai indikasi bahwa

  LED berwarna kuning, dan ketika terdeteksi

  tidak akan berpengaruh pada penyalaan LED tersebut, LED hanya akan mati ketika tidak terdeteksi keberadaan manusia, nyalanya LED ini akan digunakan sistem untuk input pemrosesan state A yaitu menghitung penggunaan listrik berdasarkan lama LED menyala, kemudian ketika sensor LDR mendeteksi tidak perlunya tambahan cahaya maka state akan kembali pada state B. state D menggunakan sensor LM35 untuk mendeteksi suhu pada ruangan, terdapat 3 kondisi pada state ini, yaitu suhu dingin, suhu sedang, suhu panas. Jika terdeteksi suhu dingin sistem akan menyalakan LED berwarna hijau, ketika terdeteksi suhu sedang sistem akan menyalakan

  LED sudah menyala, perubahan data pada LDR

  berjalan sebagaimana yang diinginkan. Dalam penelitian ini, penginisialisasian awal berada pada state B untuk mendeteksi keberadaan manusia, ketika manusia terdeteksi maka state akan berpindah ke state C yaitu mengecek kondisi cahaya, state D mengece kondisi suhu dan state E untuk mengecek ketersedian air, kemudian ketika manusia tak terdeteksi maka sistem akan tetap berada pada state untuk mendeteksi keberadaan manusia. State C menggunakan sensor LDR untuk menentukan perlu tidaknya tambahan cahaya dalam ruangan, ketika LDR mendeteksi kurangnya cahaya pada ruangan program akan menyalakan LED, ketika

  state perlu dilakukan agar state machine dapat

  menunggu sisa waktu dari 24 jam untuk reset tersebut .

   2.3 Implementasi Perangkat Keras Gambar 3. Rancangan Sistem Penghematan Listrik

  pompa, Dan ketika sensor IR 1 bernilai Low dan sensor IR 2 bernilai High sensor akan menyalakan Pompa.

  3 Pompa 3 jam

  2 AC 8 jam

  10 Jam

  1 Lampu

  No Perangkat Elektronik Rata-Rata penggunaan listrik Perhari

  Penghematan Listrik) Tabel 6. Asumsi waktu penggunaan listrik

  3.1 Pengujian State A (Program

  3. PENGUJIAN DAN ANALISIS

  untuk selalu membaca nilai sedang, dengan begitu lampu indikator dan perhitungan biaya listrik pada state D akan berhenti.

  labview akan mengatur pembacaan sensor LM35

  A telah mencapai limit yaitu 7000. Pengiriman email akan melalui server SMTP, email akan dikirimkan pada user. Sedangkan untuk fitur mematikan AC, program pada

  State F akan aktif ketika perhitungan pada state

  2.4.6 State F Mengirim email dan Mematikan AC

  High maka sensor program akan mematikan

  Implementasi rangkaian yang dimasukan kedalam prototype rumah tanpa atap sehingga peneliti dapat menempatkan dan merancang sensor dan Actuator dengan mudah. Kemudian sensor dan Actuator yang telah tempatkan pada prototype tersebut akan dihubungkan kepada kedalam masing masing pin pada Arduino Uno yang telah dirancang sebelumnya. Perancangan pin pin tersebut harus sesuai dengan cara kerja sensor dan Actuator. Sensor dan Actuator yang bekerja secara digital seperti sensor PIR, sensor

  Program pada Sensor IR 1 digunakan untuk mematikan pompa, sedangkan program pada Sensor IR 2 digunakan untuk menyalakan pompa. Ketika Sensor 1 dan sensor 2 bernilai

  2.4.5 State E Implementasi Sensor IR Obstacle

  Hasil pembacaaan dari sensor LDR akan dikalikan 100 untuk mendapatkan hasil suhu yang sesuai, kemudian hasil akan dibandingkan dengan 29 sebagai nilai acuan untuk menetukan keluaran pada Actuator.

  2.4.4 State D Implementasi Sensor LM35

  Nilai pembacaan sensor LDR yang diprogram pada labview terdapat pada angka 1- 100. Kemudian, hasil pembacaan tersebut akan dibandingkan dengan 35 sebagai nilai patokan untuk menetukan keluaran pada Actuator.

  2.4.3 State C Implementasi Sensor LDR

  Hasil pembacaan dari sensor PIR akan disambungkan dengan Case Structures untuk menetukan proses selanjutnya. Untuk nilai 1, program akan menuju ke program pengecekan sensor dan penghitungan biaya listrik dan jika 0 program akan kembali ke program pengecekan keberadaan manusia.

  2.4.2 State B Pendeteksi Keberadaan Manusia

  Ketika Ketika State C, D, E menyala, program akan otomatis menghitung waktu penggunaan listrik kemudian mengkalikan nilai daya yang telah diasumsikan pada tabel 7. hasil dari perkalian tersebut akan menghasikan satuan KWH. KWH akan digunakan untuk menentukan jumlah biaya listrik per jam, yang akan dikalikan dengan 1400 sebagai asumsi biaya listrik per- KWH, hasil dari perkalian ini adalah total biaya listrik lampu.

  2.4.1 State A Menghitung Pemakaian listrik

  Pada tahap implementasik perangkat lunak menjelaskank bagaimana program diterapkan kedalam sistem mulai dari awal hinggakakhir. Penjelasan implementasi ini dibagi menjadi dua yaitu, implementasi metode state machine serta implementasi sensor dan aktuator.

  2.4 Implementasi Perangkat Lunak

  IR, buzzer dan LED akan dihubungan dengan pin digital, sedangakan sensor LM35 dan LDR akan dihubungkan pada pin analog input.

  Berdasarkan tabel 6 lampu akan dijalankan selama 10 jam, AC akan dijalankan selama 8 jam, dan Pompa akan dijalankan selama 3 jam, proses pengujian ini dilakukan untuk mendapat jumlah total penggunaan listrik dalam rupiah pada semua sistem. Pada pengujian sistem tanpa penghematan listrik, peneliti tidak akan memberikan limit penggunaan perhari. Pada pengujian dengan penghematan listrik, penguji akan memberi limit sebesar 7000 rupiah. Kemudian jumlah total listrik yang didapatkan dari kedua proses pengujian akan dibandingkan dan akan disimpulkan.

  Hasil Pengujian pada Sistem Tanpa Penghematan Listrik Tabel 7. Hasil Pengujian tanpa Program Penghematan listrik

  4. Tidak Terdeteksi Menyala

  Berdasarkan hasil tabel 9 total listik untuk pengujian tanpa program penghematan listrik adalah 9584.2, sedangkan total penggunaan listrik untuk pengujian dengan program penghematan listrik adalah 7062,808. Terdapat perbedaan sebesar 2521,34 untuk pengujian yang telah dilakukan ini, dengan angka tersebut, sistem penghematan pada penelitian ini dapat menghemat pengeluaran listrik perhari mencapai 25%. Hal ini telah membuktikan bahwa sistem telah berhasil menghemat penggunaan listrik .

  3.2 Pengujian State B (Sensor PIR) Tabel 10. Pengujian Sensor PIR

  No Keberadaan Manusia Sensor Actuator

  1. Ada Terdeteksi Menyala

  2. Tidak Tidak Terdeteksi Tidak Menyala

  3. Ada Terdeteksi Menyala

  5. Ada Tedeteksi Menyala

  Tabel 9. Perbandingan Total Listrik pada Kedua Sistem.

  6. Tidak Tidak Terdeteksi Tidak Menyala

  7. Ada Terdeteksi Menyala

  8. Tidak Tidak Terdeteksi Tidak Menyala

  9. Ada Terdeteksi Menyala

  10. Tidak Tidak Terdeteksi Tidak Menyala

  Pada tabel 10 terlihat ketika peneliti masuk dalam ruangan sensor akan membaca keberadaan manusia dan memberi sinyal aktif (Menyala) kepada Actuator, sedangkan bila peneliti keluar ruangan maka sensor akan membaca tidak terdeteksinya keberadaan manusia dan kemudian memberi sinyal non-aktif (Tidak Menyala) kepada Actuator.

  Tanpa Program Penghematan Listrik Dengan Dengan Penghematan Listrik 9584,2 7062,808

  Pada tabel 10. Pengujian dilakukan dengan menyalakan lampu selama 10 jam, AC selama 8 Jam dan Pompa selama 3 jam, dengan hasil total sebagai berikut.

  No Waktu Lampu AC Pompa Air Total Biaya Listrik 1. 1 jam 13,96 1049,4 349,8 1412,76 2.

  Pada tabel 7. pengujian dilakukan dengan menyalakan lampu selama 10 jam, AC selama 8 Jam dan Pompa selama 3 jam, dengan hasil total sebagai berikut.

  2 Jam 27,92 2098,8 699,6 2826,32 3.

  3 Jam 41,88 3148,2 1049,4 4239,48 4.

  4 Jam 55,84 4197,6 1049,4 5302,84 5.

  5 Jam 69,8 5247 1049,4 6366,2 6.

  6 Jam 83,79 6296,4 1049,4 7429,56 7.

  7 Jam 97,72 7347,8 1049,4 8497,92 8. 8 jam 111,68 8395,2 1049,4 9555,88 9. 9 jam 125,64 8395,2 1049,4 9510,24 10. 10 jam 139,6 8395,2 1049,4 9584,2

  Hasil Pengujian pada Sistem Dengan Penghematan Listrik Pada tabel 8. pengujian dilakukan dengan

  7 Jam 97,72 5873,78 1049,4 7020,928 9. 8 jam 111,68 5873,78 1049,4 7034,888 10. 9 jam 125,64 5873,78 1049,4 7048,848 11. 10 jam 139,6 5873,78 1049,4 7062,808

  No Waktu Lampu AC Pompa Air Total Biaya Listrik 1. 1 jam 13,96 1049,4 349,8 1412,76 2.

  2 Jam 27,92 2098,8 699,6 2826,32 3.

  3 Jam 41,88 3148,2 1049,4 4239,48 4.

  4 Jam 55,84 4197,6 1049,4 5302,84 5.

  5 Jam 69,8 5247 1049,4 6366,2 6. 5 jam 35 menit 50 detik

  78,66 5873,78 1049,4 7001,84 7.

  6 Jam 83,79 5873,78 1049,4 7006,968 8.

  Berdasarkan hasil pengujian sensor PIR HC-SR501 dari 10 percobaan terdapat sekali kegagalan sistem dalam membaca sensor. Hal ini berarti keakuratan sistem mencapai 90%. Kegagalan sensor sendiri disebabkan keterbatasan sensor dalam pembacaanSekali sistem tidak dapat membaca gerakan disebabkan karena keterbatasan. Pada datasheet Sensor PIR HC-SR501 kemampuan bACa hanya mencapai jarak 3-5 M dari jarak sensor.

  3.3 Pengujian State C (Sensor LDR) N o Cahaya Pada Ruanga n Hasil PembACaa n Pada Sistem Proses Pengujian Actuato r (LED)

  Pada table 13 terlihat ketika terdeteksi adanya penghalang pada sensor 2 maka Actuator pompa akan menyala dan ketika sensor 1 mendeteksi penghalang maka Actuator pompa akan mati.

  1 Nyala 5. 5 cm Ada

  1 Nyala 6. 6 cm Ada

  1 Nyala 7. 7 cm Ada

  1 Nyala 8. 8 cm Ada

  1 Nyala 9. 9 cm Ada

  1 Nyala

  10 .

  10 cm Ada

  1 Nyala

  Berdasarkan hasil pengujian sensor IR

  1

  Obstacle sebanyak 10 kali, hasil pengujian tidak

  terdapat kegagalan sistem dalam membaca sensor, hal ini berarti sistem sudah dapat berjalan sesuai dengan perancangan. Sensor 1 telah dirancang agar dapat membaca pada jarak maksimal 3 cm sedangkan sensor 2 dirancang untuk dapat membaca maksimal 11 cm. Kesimpulan dari pengujian membuktikan bahwa system sudah lolos proses pengujian.

  3.6 Pengujian State F (Pengiriman Email dan mematikan AC) Tabel 14. Pengujian Ketepatan Waktu Pengiriman Email

  No Kondisi Pengiriman Email Mematikan AC

  1 Mencapai Limit Tepat Waktu

  AC Mati

  2 Mencapai Limit Tepat Waktu

  AC Mati

  3 Mencapai Limit Tepat Waktu

  1 Mati 4. 4 cm Ada

  1 Mati 3. 3 cm Ada

  1. Gelap <15 Lampu Dimatikan Menyal a

  2. Normal 24>x<29 Membiarka n Pada kondisi normal

  2. Redup 15>x<35 Sensor Ditutupi Menyal a

  3. Terang >35 Lampu Dinyalaka n Mati

  Tabel 11. Pengujian Sensor LDR

  Pada tabel 11 terlihat ketika peneliti mematikan lampu, nilai pembacaan sensor adalah <15. Ketika sensor ditutupi dengan kertas atau tangan dengan lampu yang menyala, nilai pembacaan sensor adalah 15 sampai 35. Kemudian, jika lampu dinyalakan maka nilai pembacaan sensor yaitu lebih dari 35.

  Berdasarkan hasil pengujian sensor LDR, didapatkan bahwa sistem otomatis pada lampu rumah sudah sesuai target, hasil pembacaan tersebut telah dilakukan beberapa kali dan mendapatkan hasil yang sama, maka hal ini membuktikan bahwa sistem otomasis pada lampu sudah lolos proses pengujian .

  3.4 Pengujian State D (Sensor LM35) Tabel 12. Pengujian Sensor LDR

  N o Cahaya Pada Ruanga n Hasil Pembacaa n Pada Sistem Proses Pengujian Actuato r (LED)

  1. Dingin <24 Mendekatka n Sensor dengan Kipas

  Menyal a

  Mati

  1

  3. Panas >29 Mendekatka n sensor dengan lilin Menyal a

  Pada tabel 12 terlihat ketika peneliti mendekatkan sensor dengan kipas, nilai pembacaan sensor adalah <24 dan indikator untuk menyalakan AC ke suhu tinggi menyala. Ketika sensor dibiarkan pada kondisi normal, nilai pembacaan sensor adalah 24 sampai 29 dan

  Actuator AC mati. Kemudian, jika sensor

  didekatkan dengan lilin, nilai pembacaan sensor adalah >29 dan indikator untuk AC ke suhu rendah menyala.

  Berdasarkan hasil pengujian sensor LM35, didapatkan bahwa sistem otomatis pada AC rumah sudah sesuai target, hasil pembacaan tersebut telah dilakukan beberapa kali dan mendapatkan hasil yang sama, maka hal ini membuktikan bahwa sistem otomasis pada AC, sudah lolos proses pengujian.

  3.5 Pengujian State E (Sensor IR Barrier Module Obstacle Avoidance)

  Tabel 13. Pengujian Sensor IR Obstacle N o Jara k Penghalan g Senso r 1 Senso r 2

  Actuato r 1. 1 cm Ada

  1

  1 Mati 2. 2 cm Ada

  AC Mati

  4 Mencapai Limit Tepat Waktu

  AC Mati

  5 Mencapai Limit Delay AC Mati

  6 Mencapai Limit Tepat Waktu

  AC Mati

  7 Mencapai Limit Tepat Waktu

  AC Mati

  8 Mencapai Limit Tepat Waktu

  AC Mati

  Berdasarkan hasil pengujian pada tabel 14 Pengiriman email yang dilakukan sebanyak 8 kali didapatkan bahwa sistem telah berhasil mengirim email secara tepat waktu sebanyak 7 kali dan mengalami delay 1 kali. Penyebab kegagalan delay pengiriman ini karena terkadang jaringan internet mengalami gangguan dan menyebabkan delay dalam pengiriman. Kemudian untuk pengujian fitur mematikan aktuator nyala AC telah mencapai tingkat akurasi 100 %, fitur ini tidak mengalami gangguan karna tidak adanya faktor dari luar yang dapat mempengaruhi pembacaan dan pengiriman perintah oleh program.

  Program penghematan listrik pada rumah yang telah dirancang mampu menghemat 25% dari total biaya listrik tanpa program penghematan, hal ini dapat dikatakan bahwa program telah berhasil menghemat biaya penggunaan listrik pada rumah. Pembacaan sensor PIR untuk mendeteksi keberadaan manusia memiliki tingkat akurasi 90%, kemudian untuk pembacaan sensor LDR, LM35 dan IR Obstacle dapat dikatakan efektif karena telah mampu mendeteksi keadaan dan mengeluarkan output yang sesuai dengan sistem yang diprogram pada labview dan dirancang pada arduino uno. Ketepatan waktu pengiriman email bekerja dengan akurasi 87.5 % dan fitur mematikan AC dapat bekerja dengan akurasi 100% dengan hasil tersebut, dapat disimpulkan bahwa kedua fitur ini telah dapat bekerja dengan baik.

   KESIMPULAN

  Tertinggi) *100 Persentase: (243 / 300)* 100 = 81%.4 4.

3.7 Pengujian Antarmuka Sistem

DAFTAR PUSTAKA

  

1

  Dorf, Richard C, 1983, “Robotics and automated manufac turing”, Reston Pub. Co, Virginia, USA.

  Untuk mendapatkan hasil presentase kesuksesan pengujian dihitung menggunakan rumus: (Total Nilai Didapat/Total Nilai

  2

  1. Tampilan Antarmuka

  

Baik

  Campbel, N .A, Reece J.B, 2008, Biology, 8th Edition, California. Direktorat Jenderal Ketenagalistrikan

  Kementrian E DSM, 2016, “Statistik Ketenagalistrikan 2015,” No.29, Jakarta.

  Eddy Kiswanto, 2016, Perilaku Hemat Listrik : Pakai Seperlunya dan Gunakan Lampu atau Alat Elektronik yang Hemat Listrik, No 22, Universitas Gadjah Mada.

  4. Responden yang menjawab baik (34) = 34 x 4 = 139

  Gulnar Mehdia, Mikhal Roshchina, 2015, “Electricity consumption constraints for smart-home automation: An overview of models and applications,” pp. 60-68.

  Huia, Terence K.L.; Sherratta, R. Simon; Sánch ezb, Daniel Díaz, 2016, “Major requirements for building Smart Homes in Smart Cities based on Internet of Things technologies”

  Jarman, 2016, “Liputan 6”, [Online] available at:http://bisnis.liputan6.com/read/2496691/te rlena-dengan-subsidi-yang-bikin- masyarakat-masih-boros-listrik

  [diakses 10 2 2017] Kusumadewi, Sri, 2003, “Artificial Intelligence

  (Teknik dan Aplikasinya)”, 1st, Graha Ilmu,

  Tabel 15. Hasil Pengujian Antarmuka Sistem No. Pengujian Sangat Buruk Buruk Cukup Baik Sangat

13 Berdasarkan tabel 15 maka Hasil Perhitungan

  5. Responden yang menjawab sangat baik (13) = 13 x 5 = 65 Total Skor = 0 + 0 + 39 + 139 + 65 = 243

  3. Responden yang menjawab cukup (13) = 13 x 3 = 39

  2. Ketepatan Sistem

  

5

  5

  9

  

1

  3. Kemudahan Kontrol

  4

  6

  4. Manfaat Sistem

  2. Responden yang menjawab kurang (0) = 0 x 2 = 0

  2

  12

  

6

Jumlah

  13

  34

  jawaban responden sebagai berikut:

  1.Responden yang menjawab buruk (0) = 0 x 1 = 0

  7 Yogyakarta. Mulyani, Sri, 2015 , “A youth initiative,”

  International Studunt Energy Submit,” Bali, Indonesia. Republik Indonesia, Undang Undang No. 30 tahun 2007 Tentang Energi.

  Undang Undang No. 30 Tahun 2009, Tentang Ketenagalistrikan.