v1196 rancang bangun otomasi penyalaan dan pemadaman lampu

RANCANG BANGUN OTOMASI PENYALAAN DAN PEMADAMAN LAMPU PADA
RUMAH BERBASIS ARDUINO UNO
1,2,3
1
Boy Daniel Marpaung,2 Abdul Jabbar Lubis , 3 Ivan Jaya
Program Studi Teknik Informatika Sekolah Tinggi Teknik Harapan Medan
Jl. HM Jhoni No 70 Medan, Indonesia
1
[email protected],
Abstrak
Perkembangan teknologi di masa-masa saat ini mendorong kemampuan manusia untuk memecahkan sebuah masalah
secara cepat dan efisien. Salah satunya adalah perkembangan teknologi robotika yang memudahkan manusia dalam
penggunaannya dapat mengontrol alat-alat rumah tangga yang terhubung dengan listrik, yaitu dalam mengendalikan
lampu pada rumah. Penelitian ini ditujukan agar masyarakat mampu menggunakan teknologi secara bijak dan teratur
agar sistem pada rumah saat ini tidak menggunakan saklar manual sebagai penyalaan lampu. Sistem otomasi ini juga
dilengkapi dengan pengaturan lampu secara otomatis melalui sensor LDR yang dapat bekerja ketika mendapatkan
intensitas cahaya rendah.
Kata Kunci : Arduino, Rumah Cerdas, Mikrokontroller, Sistem Otomasi.
Abstract
Technological developments in the period currently pushing the human ability to solve problems quickly and
efficiently. In development of robotics technology that enable people to use to control household appliances
connected to electricity for automatic system in the households to control many lamps. This study is intended to
allow communities to use technology wisely and in order for the system to its current home does not use a manual
switch as lamp ignition. This automation system is also equipped with lighting settings automatically via LDR
sensors that can work when it gets low light intensity.
Keywords: Arduino, Home Smart, Microcontroller, Automation System.
1. PENDAHULUAN
Sistem otomasi di Indonesia semakin hari
semakin dibutuhkan oleh banyak kalangan
masyarakat luas yang ingin semua pekerjaan dapat
terselesaikan secara cepat dan membantu dalam
segala hal keperluan, salah satunya yaitu dalam
memudahkan masyarakat dalam mengkontrol
peralatan – peralatan listrik dalam sebuah hunian.
Dalam perkembangannya, sistem kontrol
rumah yang selalu terhubung dengan arus listrik
sangat tidak memudahkan manusia dalam
penggunaannya. Disamping harus mengeluarkan
tenaga untuk menghidupkan sesuatu perangkat
elektronik, hunian yang tergolong besar juga harus
mengeluarkan tenaga ekstra untuk menghidupkan
perangkat – perangkat elektronik lainnya. Salah
satunya
adalah
untuk
menyalakan
dan
memadamkan lampu rumah. Lampu rumah pada
saat ini masih menggunakan sistem secara Manual,
yaitu masih menggunakan saklar atau Switch
yang dalam perawatannya untuk menyalakan dan
memadamkan lampu selalu membutuhkan teknisi
kelistrikan baik itu dalam melakukan pemasangan
maupun perbaikan. Untuk itu diperlukan suatu alat
otomasi untuk menyalakan dan memadamkan
lampu secara teratur dan terjadwal.
(Eddi, 2013) membuat sebuah sistem yakni
“Sistem penerangan rumah otomatis menggunakan
sensor cahaya berbasis mikrokontroller” dimana
dalam penggunaannya hampir efisien. Namun
dalam penelitian tersebut, penulis menemukan
suatu kendala dimana dalam perancangannya harus
membuat Minimum System terlebih dahulu. Ini
berarti dalam pembuatannya harus mengeluarkan
biaya ekstra dan membutuhkan waktu yang lama,
yaitu harus dimulai dari membangun Minimum
System-nya dan menentukan objek serta komponen
yang akan dibuat dan dirancang. [1]
Namun dalam tujuan penelitian ini, penulis
menggunakan mikrokontroller dalam melakukan
perancangan sistem yang sudah terintegrasi dengan
perangkat lain, yaitu dengan menggunakan
seperangkat alat Minimum System Arduino . Dalam
penggunaannya, Arduino itu sendiri akan
diprogram sesuai rancangan Prototype sistem
untuk menyalakan dan memadamkan lampu rumah
secara otomatis hanya berlandaskan PLC
(Programmed Logic Control). Sistem yang dibuat,
yakni sistem simulasi dimana alat yang akan
dirancang akan di skala 1:100 dari hunian yang
sederhana, ditambah lagi dengan sensor cahaya
untuk menyalakan lampu secara otomatis ketika
hari mulai gelap bukan pada saat yang ditentukan.
2.2 Flowchart
Diagram alir atau biasa disebut dengan
Flowchart adalah sebuah gambaran untuk
menentukan langkah-langkah ataupun prosedur
yang
terdapat
dalam
membuat
sebuah
pemrograman terstruktur. Berikut ini adalah
flowchart sistem yang diterapkan pada alat
rancangan bangun otomasi sistem penyalaan dan
pemadaman lampu otomatis tersebut.
2. METODOLOGI PENELITIAN
Merupakan suatu penguraian sebuah
masalah dengan cara mengidentifikasi, dan
mengevaluasi permasalahan – permasalahan yang
diperlukan untuk menghasilkan suatu rancangan
alat sesuai dengan yang diharapkan.
2.1 Diagram Blok
Pada tahap pembuatannya, perancangan
suatu sistem dibutuhkan setidaknya sebuah
diagram alur dari proses kerja yang akan dibuat.
Diagram blok ini menjelaskan sebuah alat mulai
dari Input sampai Output akan dijelaskan disini:.
Gambar 2 Flowchart Sistem
Gambar 1 Diagram Blok Sistem
Pada blok diagram pada gambar 1, Setiap
komponen Input seperti LCD, Keypad, RTC,
Buzzer, Sensor LDR, akan sebagai input dan ketika
Keypad dimasukkan input untuk masukkan data
jam, LCD akan menampilkan input dari LCD.
Ketika Input dari Keypad telah diproses oleh
Arduino, RTC akan menyimpan waktu dan di
proses oleh Arduino. Arduino akan memproses
masukkan dari Keypad. Ketika data yang telah
diterima oleh Arduino sesuai dengan masukkan,
LED menyala dan ketika hendak padam maka
Buzzer akan berbunyi seketika sebelum delay
lampu padam.Display LCD akan menampilkan
Feedback lampu menyala dan padam ketika sensor
LDR bekerja ketika mendapatkan intensitas cahaya
di waktu tertentu.
Gambar 3 Flowchart Sensor LDR
2.3 Rangkaian Simulasi alat
Gambar
4
menunjukkan
rangkaian
keseluruhan dari rancang bangun otomasi
penyalaan dan pemadaman lampu pada rumah
berbasis Arduino UNO. Modul dari alat ini, yakni
secara keseluruhan berpusat pada Arduino itu
sendiri. yakni sebagai pengolah data dari masukkan
Keypad dan Sensor LDR. Masukkan dari Keypad
sebagai pengatur manual jam yang terdapat pada
Arduino, dan sebagai penjadwal lampu menyala
dan padam secara otomatis.
Gambar 6 Rangkaian Sensor LDR
2.3.3 Rangkaian RTC DS1307
Gambar 4 Rangkaian Keseluruhan Sistem
2.3.1 Rangkaian LCD Character 16x2
LCD merupakan suatu modul yang
berfungsi untuk menampilkan karakter. Modul
LCD yang digunakan dalam tugas akhir ini adalah
modul LCD yang dapat menampilkan 16 karakter
sebanyak 2 kali, 16 karakter pada baris atas dan 16
karakter pada baris bawah.
RTC merupakan komponen pendukung
dalam menyimpan atau mem-Backup sistem
tanggal dan waktu untuk Arduino. RTC ini penting
bagi
perancangan
alat
ini,
dikarenakan
penjadwalan dan pengaturan waktu untuk
penyalaan tersimpan pada rangkaian RTC ini.
Gambar 7 Rangkaian RTC DS1307
2.3.4 Rangkaian Keypad
Gambar 5 Rangkaian LCD I2C 16x2
Keypad sebagai alat Input, berfungsi
sebagai komponen penting dalam rangkaian ini.
Keypad berfungsi sebagai pengatur jam, jadwal,
dan penyimpan pengaturan secara manual tanpa
harus terhubung dengan komputer untuk
memprogram ulang.
2.3.2 Rangkaian Sensor LDR
Pada tugas akhir ini, sensor LDR adalah
salah satu komponen utama dalam membangun
sistem otomasi penyalaan dan pemadaman lampu.
Sensor ini dipasang di atap rumah dalam simulasi
untuk menangkap intensitas cahaya di waktu
tertentu.
Gambar 8 Rangkaian Keypad
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada tahap ini akan dijelaskan hasil dari pengujian
alat rancang bangun otomasi sistem penyalaan dan
pemadaman lampu rumah berbasis Arduino ini.
Gambar 12 Mengatur waktu pada RTC
Gambar 9 Output awal LCD
Gambar 9 merupakan output dari program
yang dirancang untuk LCD. Output tersebut
disesuaikan dengan jam yang ada pada perangkat
komputer saat pertama melakukan Compiling.
Gambar 12 Untuk melakukan pengaturan
RTC, cukup menekan tombol Keypad 5 untuk
memanggil pengaturan, dan untuk melakukan
pengaturan jam cukup dengan perintah seperti
biasa yaitu dengan menekan angka sesuai
keinginan dan kemudian menyimpan waktu
tersebut dengan tombol “#”.
Gambar 13 Setting Lampu 1
Gambar 10 Menunjukkan lampu dalam keadaan
OFF
Gambar 10 output dimana sensor LDR
bekerja menangkap sinyal tinggi. Yang artinya,
LDR menangkap sinyal dengan intensitas tinggi
yang menyebabkan lampu 3, 4 padam.
Pada gambar 13, semua lampu sudah diatur
pada pukul 18:30 – 06:00. Namun penulis hanya
melampirkan satu contoh saja dari pengauran
lampu. Ini dikarenakan, setiap lampu sudah diatur
sesuai jam pada latar belakang penulis pada
penulisan Tugas Akhir.
Gambar 14 Tampilan Output Pertama
Gambar 11 Lampu Menyala
Gambar 11 menunjukkan bahwa sensor
LDR telah bekerja menangkap intensitas cahaya
rendah dengan ditandai LED menyala dan
indikator pada LCD telah menampilkan Feedback
lampu menyala.
Gambar 14 adalah output jam yang telah
diatur sebelumnya menggunakan Keypad. Jam
diatas telah melampaui jam yang telah dijadwalkan
secara otomatis menyala pada masing masing
lampu.
Gambar 15 Hasil Output kedua
Gambar 16 Hasil Output ketiga
Gambar 17 Hasil Output keempat
Gambar 18 Hasil Output kelima
Pada hasil Output ke 1, 2, 3, 4, 5, adalah
hasil dari penyalaan lampu yang telah sesuai
terjadwalkan. Lampu akan otomais padam ketika
melalui jam yang telah dijadwalkan pada pukul
06:00, Dan ketika hendak padam Buzzer akan
mengelurakan Tone panjanng yang menandakan
bahwa berakhirnya simulasi lampu yang
dinyalakan.
4. PENUTUP
Berdasarkan dari hasil pembahasan dan pengujian
alat yang telah dilakukan, didapatkan bahwa:
4.1 KESIMPULAN
1. Sistem perancangan untuk membangun sistem
penyalaan lampu secara otomatis telah berhasil.
2. sistem penyalaan lampu secara otomatis jauh
lebih murah dan mudah penerapannya serta
dapat diterapkan di hunian tertentu dengan
biaya yang tidak terlalu mahal.
3. Kinerja alat ketika menghadapi pemadaman
listrik dapat diantisipasi oleh modul RTC dan
sistem program EEPROM .EEPROM itu
sendiri yakni, sistem kode yang membaca status
kapan program terakhir dijalankan ketika arus
terputus ke Arduino. Kemudahan dalam
menggunakan EEPROM ini, yakni tidak adanya
IC register yang harus mengubah sistem
pemrogaman dari Arduino ke bahasa
pemrograman lain.
Adapun saran dari penulis yakni :
4.2 SARAN
1. Pengembangan bisa dilanjutkan lagi tergantung
Budget dari pengembang dan penulis
selanjutnya setelah penelitian ini.
2. Dikarenakan alat hanya sebuah model simulasi,
untuk penerapannya dibutuhkan komponen
lain yang bisa menahan arus listrik bebas yang
lebih besar ketahanannya.
3. Alat yang digunakan dalam simulasi masih
bersifat kasar, yakni masih butuh pembaharuan
dari yang sudah ada. Ini dikarenakan
pengerjaan nya yang langsung praktik tanpa
sketsakan dari komputer dahulu. Diharapkan
penulis dari penelitian selanjutnya harap
sketsakan sebuah model yang nantinya akan
menyesuaikan sesuai konsep yang diharapkan.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Kurniawan E, dkk. 2013. “Sistem penerangan
rumah otomatis dengan sensor cahaya berbasis
mikrokontroller”.
FMIPA
Universitas
Tanjungpura : Pontianak.
[2]Andrianto, Heri dan Aan Darmawan. 2015.
Arduino Belajar Cepat dan Pemrograman.
Bandung. Informatika Bandung.
[3] Aska F.Z, dkk. 2013. Implementasi Radio
Frequency Identification (RFID sebagai otomasi
rumah. FTI Andalas : Padang
[4] Jurnal Praktikum Fisika Dasar. 2012. [Online] –
http://fisdas.ft-untirta.ac.id
[5] Saputri Z.N, dkk. 2014. Aplikasi pengenalan
suara sebagai pengendali listrik berbasis
Arduino UNO. Teknik Elektro Universitas
Brawijaya : Malang.