Prosiding Seminar Nasional Produk Terapan Unggulan Vokasi Politeknik Negeri Manado Vol.
1 No.
1 Tahun 2022 Rancang Bangun Sistem Peralatan Listrik Dengan Aplikasi Android Voice Kontroler Tracy Marsela Kereh1.
Sukandar Sawidin2 .
Yohanis S.
Rompon3.
Deitje S.
Pongoh4 Teknik Informatika1.
Teknik Listrik2,3,4.
Elektro.
Politeknik Negeri Manado.
Manado E-mail: tracymarsela10@gmail.
com sukandarsawidin@gmail.
com rompon@gmail.
Abstrak Perkembangan pesat teknologi komunikasi seluler memungkinkan penggabungan teknologi seluler ke dalam sistem mikrokontroler guna pengontrolan peralatan listrik.
Dalam hal ini pengontrolan peralatan listrik seperti lampu, kipas dan AC dilakukan melalui perintah suara tanpa perlu bergerak berpindah tempat untuk menyalakan atau mematikan peralatan listrik tersebut.
Penelitian ini bertujuan untuk mengendalikan peralatan listrik dengan gelombang suara mengunakan aplikasi Android Blueetooth Voice Kontroler.
Peralatan listrik nantinya akan diaktifkan atau dinonaktifkan mengikuti perintah yang diucapkan yang sudah diprogram dalam aplikasi Arduino pada smartphone android.
Berdasarkan hasil pengujian pada prototype sistem kontrol peralatan listrik, bila aplikasi Android Arduino Bluetooth Voice Controller diaktifkan dan diucapkan perintah :
Kipas ON / Kipas OFF.
Nyalakan Lampu / Matikan Lampu.
Nyalakan AC / Matikan AC, maka peralatan listrik tersebut akan ON/OFF setelah perintah suara diberikan.
Kata Kunci : Android.
Bluetooth.
Arduino Uno, peralatan listrik Abstract The rapid development of cellular communication technology allows the incorporation of cellular technology into microcontroller systems for controlling electrical In this case, the control of electrical equipment such as lights, fans, and air conditioners is carried out through voice commands without the need to move from place to place to turn on or turn off the electrical equipment.
This study aims to control electrical equipment with sound waves using the Bluetooth Voice Controller Android application.
The electrical equipment will later be activated or deactivated following spoken commands that have been programmed in the Arduino application on an Android smartphone.
Based on the test results on the prototype control system for electrical equipment, when the Arduino Bluetooth Voice Controller Android application is activated and the command is spoken: Fan ON / Fan OFF.
Turn on the Lights / Turn off the Lights.
Turn on the AC / Turn off the AC, the electrical equipment will turn ON / OFF after the command vote is cast.
Keywords: Android.
Bluetooth.
Arduino Uno, electrical equipment.
Prosiding Seminar Nasional Produk Terapan Unggulan Vokasi Politeknik Negeri Manado Vol.
1 No.
1 Tahun 2022
PENDAHULUAN
1 Latar Belakang Masalah Kemajuan teknologi dan ilmu pengetahuan saat ini berkembang sangat pesat.
Hal ini ditunjukkan dengan munculnya inovasi-inovasi terbaru yang telah diciptakan oleh manusia.
Alat-alat elektronik yang biasa kita gunakan telah diubah hingga bisa dikendalikan dari jarak jauh, perubahan ini bertujuan untuk memberikan kemudahan bagi penggunanya dalam kegiatan sehari-hari.
Dan dengan berbagai permasalahan yang sering terjadi dalam kehidupan sehari-hari, seperti kerusakan pada alat-alat elektronik yang biasa digunakan untuk memenuhi kebutuhan hidup manusia.
Contohnya kerusakan kipas angin yang tidak bisa dinyalakan karena tombol ON/OFF dan pengatur kecepatan yang berada di kipas angin bermasalah, kerusakan pada saklar lampu sehingga lampu tidak bisa dinyalakan, dan kerusakan pada remote kontrol AC atau remote kontrol AC yang hilang.
Berdasarkan hal di atas, maka untuk memenuhi kebutuhan manusia terutama orang sudah lanjut usia atau yang memiliki cacat fisik untuk mengendalikan peralatan listrik dengan smartphone android melalui komunikaasi bluetooth dengan perpaduan aplikasi fitur suara, bluetooth, mikrokontroler Arduino Uno dan Android kita dapat mengendalikan peralatan listrik tanpa menekan saklar secara manual.
Perkembangan kontrol suara pengendali peralatan listrik dengan teknologi gelombang suara ini bisa menjadi sebagai acuan rumah masa depan, dimana kita tidak perlu lagi berpindah tempat hanya untuk menyalakan dan mematikan suatu peralatan listrik yang ada di suatu tempat yang berbeda didalam rumah.
2 Tujuan penelitian Tujuan penelitian ini adalah :
Merancang sistem kontrol peralatan listrik dengan aplikasi Android Voice Kontroler.
Membuat prototype alat kontrol peralatan listrik sebagai objek pengujian untuk perintah suara pada smartphone android.
Mengembangkan suatu aplikasi mikrokontroler Arduino Uno untuk mengontrol peralatan listrik dengan fitur suara pada smartphone android.
3 Manfaat Penelitian Manfaat dari hasil penelitian ini adalah membantu orang lansia atau orang muda yang memiliki cacat fisik menggunakan smartphone Android untuk menggendalikan peralatan listrik dalam rumah.
Penelitian ini menghasilkan suatu prototype hasil rancang bangun suatu alat kontrol peralatan listrik.
4 Tinjauan Pustaka 1 Mikrokontroler Mikrokontroler adalah sebuah chip yang berfungsi sebagai pengontrol rangkaian elektronik dan umumnya dapat menyimpan program di dalamnya.
Pada dasarnya mikrokontroler terdiri dari CPU, memori.
I/O tertentu dan unit pendukung seperti Analog-toDigital Converter (ADC) yang sudah terintregasi di dalamnya.
Mikrokontroler Arduino Uno merupakan sebuah platform dari physical computing Prosiding Seminar Nasional Produk Terapan Unggulan Vokasi Politeknik Negeri Manado Vol.
1 No.
1 Tahun 2022 yang bersifat open source.
Arduino Uno tidak hanya sekedar sebuah alat pengembang, tetapi merupakan kombinasi dari hardware, bahasa pemrogaman dan Integrated Development Environment (IDE) adalah sebuah software yang berperan untuk menulis program, mengcompile menjadi kode biner dan mengupload ke dalam memory microcontroller.
Gambar 1.
Mikrokontroler Arduino Uno Arduino IDE Arduino IDE (Integrated Development Environmen.
adalah software yang di gunakan untuk memprogram di arduino, dengan kata lain Arduino IDE sebagai media untuk memprogram board Arduino.
Arduino IDE bisa di download secara gratis di website resmi Arduino IDE.
Arduino IDE ini berguna sebagai text editor untuk membuat, mengedit, dan juga mevalidasi kode program.
bisa juga digunakan untuk meng-upload ke board Arduino.
Kode program yang digunakan pada Arduino disebut dengan istilah Arduino AusketchAy atau disebut juga source code arduino, dengan ekstensi file source code .
Gambar 2.
Arduino IDE Bluetooth HC-05 HC-05 Adalah sebuah modul Bluetooth SPP (Serial Port Protoco.
yang mudah digunakan untuk komunikasi serial wireless .
yang mengkonversi port serial ke Bluetooth.
HC-05 menggunakan modulasi bluetooth V2.
0 EDR (Enchanced Data Rat.
3 Mbps dengan memanfaatkan gelombang radio berfrekuensi 2,4 GHz.
Modul ini dapat digunakan sebagai slave maupun master.
HC-05 memiliki 2 mode konfigurasi, yaitu AT mode dan Communication mode.
AT mode berfungsi untuk melakukan pengaturan konfigurasi dari HC-05.
Sedangkan Communication mode berfungsi untuk melakukan komunikasi bluetooth dengan piranti lain.
Prosiding Seminar Nasional Produk Terapan Unggulan Vokasi Politeknik Negeri Manado Vol.
1 No.
1 Tahun 2022 Gambar 2.
Bluetooth HC-05 Aplikasi Android Android memungkinkan penggunanya untuk memasang aplikasi pihak ketiga, baik yang diperoleh dari toko aplikasi seperti Google Play.
Amazon Appstore, ataupun dengan mengunduh dan memasang berkas APK dari situs pihak ketiga.
Gambar 2.
Aplikasi pada smartphone Android Muh.
Yussrifar Haris.
Aryo Abdi Putra .
Dengan judul skripsi Perancangan Sistem Kontrol Lampu Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno R3 Dengan Sensor Suara.
Skripsi ini bertujuan untuk mengendalikan perangkat listrik rumah dengan Sensor Suara FC-04.
Saat sistem diaktifkan, maka sensor suara .
ode buny.
berupa tepukan tangan yang mengirim sinyal input ke mikrokontroler yang selanjutnya diproses dengan output mikrokontroler berupa tegangan untuk menyalakan lampu.
Kelemahannya sensitifitas sensor suara dipengaruhi tingkat kebisingan area ruangan dan jangkauan suara lebih kurang 2 meter.
Pensi Asmeleni, dkk .
pada penelitian yang berjudul AuPengembangan Sistem Kontrol Kipas Angin Dan Lampu Otomatis Berbasis Saklar Suara Menggunakan Arduino UnoAy.
Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan sistem kontrol Kipas angin dan Lampu menggunakan sensor suara dengan alat kontrol Arduino Uno.
Kelemahannya hanya berfokus pada saklar suara untuk On/Off Kipas angin dan lampu.
Musfirah Putri Lukman, dkk .
pada penelitian yang berjudul.
Sistem Lampu otomatis Dengan Sensor Gerak.
Sensor Suhu dan Sensor Suara Berbasis Mikrokontroler, penelitian ini bertujuan untuk mengimplementasikan sensor: gerak, suhu dan suara untuk penyalaan lampu secara otomatis.
Penelitian ini mempunyai kelemahan antara lain adalah : Sensor suara KY-038 dan Prosiding Seminar Nasional Produk Terapan Unggulan Vokasi Politeknik Negeri Manado Vol.
1 No.
1 Tahun 2022 Sensor suhu MLX90614 tidak mendeteksi suhu dan suara dengan baik Error dari sensor suhu 22,02%, dan Sensor suara = 21,82%, sehingga lampu menyala dan padam berdasarkan gerakan yang dideteksi sensor PIR.
METODE PENELITIAN
1 Pendahuluan Untuk mengetahui proses pembuatan Perancangan Sistem Kontrol Peralatan Listrik Dengan Aplikasi Android Voice Kontroler dilakukan penelitian pengkajian pada sistem kontrol.
Penelitian yang akan dilaksanakan dengan tahapan-tahapan sebagai berikut:
Perancangan : Blok diagram sistem kontrol, aplikasi android voice kontroler.
Relay.
Lampu Kipas menggunakan mikrokontroler Arduino Uno serta pengujian sistem kontrol terintegrasi guna mempermudah dalam proses pembuatan perangkat keras.
2 Metode Penelitian Adapun blok diagram rancangan seperti pada gambar 1.
berikut ini :
Gambar 1.
Blok Diagram Rancangan Keterangan blok diagram :
Aplikasi Android sebagai pengendali Sistem Peralatan Listrik.
Bluetooth HC05 komunikasi antara Android dan mikrokontroler Arduino Uno.
Mikrokontroller sebagai pemrosesan data dari Aplikasi Android.
Relay sebagai output dari mikrokontroler untuk menghidupkan atau memadamkan peralatan Driver Motor untuk mengatur kipas angin.
3 Flowchart Sistem Kontrol Peralatan Listrik Prosiding Seminar Nasional Produk Terapan Unggulan Vokasi Politeknik Negeri Manado Vol.
1 No.
1 Tahun 2022 Gambar 2.
Flowchart Sistem Penjelasan Flowchart gambar 3.
- Smartphone sebagai input karena smartphone android telah diinstal aplikasi android untuk pengendali suara.
- Dari smarphone dihubungkan dengan bluetooth HC-05 agar aplikasi android bisa digunakan untuk mengontrol Kipas Angin.
Lampu dan AC.
- Arduino memproses perintah dari aplikasi android, sehingga ketika seseorang memberi perintah suara AuKipas ON/Kipas OFFAy lewat aplikasi android, jika berhasil maka kipas akan berputar/berhenti, dan jika tidak dia akan lanjut ke perintah selanjutnya.
Prosiding Seminar Nasional Produk Terapan Unggulan Vokasi Politeknik Negeri Manado Vol.
1 No.
1 Tahun 2022 - Perintah selanjutnya ketika seseorang memberi perintah AuNyalakan Lampu/Matikan LampuAy lewat aplikasi android, jika berhasil maka Lampu akan menyala/ padam, dan jika tidak dia akan lanjut ke perintah selanjutnya.
- Perintah selanjutnya ketika diseseorang memberi perintah AuNyalakan AC/Matikan ACAy lewat aplikasi android, jika berhasil maka AC akan On/Off, dan jika tidak periksa kembali dari smartphone dan aplikasi android apakah terhubung dengan bluetooth atau tidak.
5 Perancangan Hardware Gambar 3.
Rangkaian Perancangan Sistem Kontrol Peralatan Listrik Keterangan :
Kipas Angin Lampu Relay 2 Channel Terminal untuk colokan AC Arduino Uno Bluetooth HC-05 Motor Driver DC Connector Bread board Berikut penjelasan dari rangkaian Sistem Kontrol Peralatan Listrik.
Apabila seseorang melakukan perintah suara untuk menyalakan beban (Lampu/Kipas/AC) maka microphone pada aplikasi Android (Arduino_bluetooth_voice_controlle.
diteruskan oleh modul bluetooth HC-05 yang akan mengkonversi suara tersebut menjadi sinyal listrik ke mikrokrontroler, setelah diproses.
Mikrokontroler akan memberikan sinyal berupa input 5 volt, ground, dan sinyal instruksi untuk menyalakan lampu dengan perantara modul relay.
Input dari Prosiding Seminar Nasional Produk Terapan Unggulan Vokasi Politeknik Negeri Manado Vol.
1 No.
1 Tahun 2022 relay dengan 3 terminal penghubung diantaranya: Vcc 5 volt ( ), ground (-), signal .
dengan keluaran vcc ( ) dan NO (Normally Ope.
, keluaran dari vcc terhubung ke PLN 220 volt.
Bila signal output Arduino uno aktif (Au1A.
akan mengaktifkan relay dan output relay dari NO (Normally Ope.
akan menjadi NC (Normally Clos.
atau terhubung sehingga tegangan dari PLN akan mengalir ke beban dan wiring netral langsung ke beban sehingga beban akan aktif (ON).
Bila signal output Arduino uno tidak aktif (Au0A.
maka relay tidak bekerja dan output relay akan normal Kembali menjadi NO (Normally Ope.
sehingga tegangan dari PLN tidak akan mengalir ke beban sehingga pasif (OFF).
Perancangan Perangkat Lunak Perancangan perangkat lunak dalam bentuk pembuatan program kontrol pada arduino uno dengan menggunakan software Arduino IDE (Integrated Development Environmen.
di mana pembuatan program disesuaikan dengan prinsip kerja alat Sistem Kontrol Peralatan Listrik.
Gambar 4.
Perancangan perangkat lunak pada arduino uno Program arduino uno di buat untuk dapat mengaktifkan alat sistem kontrol peralatan listrik dengan perintah suara.
Setelah program dibuat dan decompile (Ctrl R) dan tidak terdapat kesalahan, program tersebut di Upload (Ctrl U) ke dalam mikrokontroler Arduino Uno.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Untuk mengetahui apakah alat ini dapat bekerja sesuai dengan yang diharapkan dan juga untuk mengetahui apakah komponen-komponen seperti mikrokontroler.
Relay.
Driver Motor DC dan yang lainya dapat bekerja dengan baik atau tidak.
Maka dilakukan pengujianpengujian pada beban (Lampu.
Kipas dan AC).
Prosiding Seminar Nasional Produk Terapan Unggulan Vokasi Politeknik Negeri Manado Vol.
1 No.
1 Tahun 2022 Gambar 5.
Prototype Sistem Kontrol Peralatan Listrik Pada saat Prototype Sistem Kontrol Peralatan Listrik dan aplikasi Android di aktifkan Smartphone akan paired devices peralatan bluetooth yang aktif kemudian pilih HC-05 seperti pada gambar 6.
Gambar 6.
Menghubungkan Android dengan Modul Bluetooth HC-05 Jika berhasil pada aplikasi android akan terlihat gambar microphone warna hijau, siap untuk menerima perintah suara.
Gambar 7.
Gambar 7.
Aplikasi Android Siap Menerima Perintah Suara Pengujian Beban Kipas Angin DC Setelah aplikasi Android sudah terhubung dengan modul Bluetooth yang terpasang pada mikrokontroller Arduino uno, untuk pengujian dengan menekan tombol microphone pada android dan ucapkan perintah suara sesuai yang sudah diprogram pada aplikasi Arduino uno.
Prosiding Seminar Nasional Produk Terapan Unggulan Vokasi Politeknik Negeri Manado Vol.
1 No.
1 Tahun 2022 Gambar 8.
Perintah Suara AuKipas OnAy Dengan menekan tombol microphone pada android dan diberikan perintah suara AuKipas OnAy maka mikrokontroler Arduino Uno akan mengolah data tersebut dan output Arduino Uno akan memberikan sinyal berupa input 5 volt, ground, dan sinyal instruksi untuk mengaktifkan driver motor.
Bila signal output Arduino Uno aktif (Au1A.
maka ada arus yang mengalir pada rangkaian driver motor sehingga Kipas akan berputar (ON).
Saat kipas berputar (ON) dan perintah suara AuKipas OffAy diberikan maka signal output Arduino uno tidak aktif (Au0A.
maka tidak ada arus yang mengalir pada driver motor sehingga kipas angin DC sehingga tidak berputar (OFF).
Gambar 9.
Gambar 9.
Driver Motor DC.
Kipas On dan Kipas Off 2 Pengujian Beban Lampu Saat menekan tombol microphone pada android dan diberikan perintah suara AuNyalakan LampuAy maka mikrokontroler Arduino Uno akan mengolah data tersebut dan output Arduino Uno akan memberikan sinyal untuk mengaktifkan relay1.
Relay1 akan berubah posisi dari NO (Normally Ope.
akan menjadi NC (Normally Clos.
atau terhubung sehingga tegangan PLN 220 Vac akan mengalir ke beban Lampu sehingga Lampu menyala.
Untuk memadamkan lampu dengan menekan tombol microphone dan berikan perintah suara AuMatikan LampuAy maka relay1 tidak akan aktif sehingga output relay1 akan normal kembali menjadi NO (Normally Ope.
sehingga tegangan tidak akan mengalir ke Lampu sehingga Lampu Padam.
Gambar 10.
Prosiding Seminar Nasional Produk Terapan Unggulan Vokasi Politeknik Negeri Manado Vol.
1 No.
1 Tahun 2022 Gambar 10.
Lampu Meyala dan Padam 3 Pengujian AC / Kipas Saat menekan tombol microphone pada android dan diberikan perintah suara AuNyalakan ACAy maka output Arduino Uno akan memberikan sinyal untuk mengaktifkan relay2.
Relay2 akan berubah posisi dari NO (Normally Ope.
akan menjadi NC (Normally Clos.
atau terhubung sehingga tegangan PLN 220 Vac akan mengalir ke beban AC/Kipas sehingga AC/Kipas bekerja.
Untuk mematikankan AC/Kipas dengan menekan tombol microphone dan berikan perintah suara AuMatikan ACAy maka relay2 tidak akan aktif sehingga output relay2 akan normal kembali menjadi NO (Normally Ope.
sehingga tegangan tidak akan mengalir ke AC/Kipas sehingga AC/Kipas Padam.
Gambar 11.
Gambar 11.
AC / Kipas Angin Bekerja Pengujian jarak antara Smartphone Android Dengan Modul Bluetooth HC-05 Dalam pengujian ini, masing-masing Alat elekronik diuji sesuai dengan jarak yang ditentukan, yaitu pada jarak 1-10 meter dengan menekan tombol tombol mic warna hijau, ucapkan perintah sesuai dengan yang sudah diprogram dalam mikrokontroler arduino uno pada Aplikasi Smartphone Android.
Arduino Bluetooth Voice Kontroller (Contohnya AuKipas ONAy kemudian kipas akan menyala setelah mendengar perintah suara yang diberika.
Saat melakukan pengujian, modul Bluetooth dengan Smartphone Android diarahkan tanpa terhalang oleh benda-benda apapun.
Kemampuan modul Bluetooth mendeteksi sinyal dari Smartphone Android jaraknya kurang lebih 10 meter (Tabel .
Prosiding Seminar Nasional Produk Terapan Unggulan Vokasi Politeknik Negeri Manado Vol.
1 No.
1 Tahun 2022 Tabel 1.
Pengujian Jarak Modul Bluetooth Sistem Kontrol dengan Smartphone Android
Jarak
Ou10
Peralatan Listrik
Kipas Lampu
Kipas Nyala Nyala Nyala Nyala Nyala Nyala Nyala Nyala Nyala OFF
Padam
OFF
Dari hasil pengujian setelah jarak Smartphone adroid dengan modul Buetooth-HC05 melebihi 10 meter tidak terkoneksi lagi sehingga peralatan listrik tidak bisa dikontrol.
KESIMPULAN
Dari hasil pengujian yang dilakukan pada prototype kontrol peralatan listrik yang dikontrol menggunakan aplikasi android (Arduino_bluetooth_voice_controlle.
melalui modul Bluetooth HC-05 yang terhubung dengan mikrokontroler Arduino Uno diperoleh, bila perintah suara yang diberikan melalui aplikasi android sesuai dengan program yang ada pada mikrokontroler Arduino Uno maka beban (Kipas DC.
Lampu.
AC) akan bekerja sesuai yang Jika pada aplikasi android Arduino Bluetooth Voice Controller diaktifkan dan diucapkan perintah : Kipas ON / Kipas OFF.
Nyalakan Lampu / Matikan Lampu.
Nyalakan AC / Matikan AC peralatan listrik tersebut akan aktif/pasif setelah perintah suara diberikan.
Disarankan pada aplikasi android dikembangkan lagi untuk mengontrol kecepatan kipas angin DC dan pengaatauran suhu pada AC.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada Politeknik Negeri Manado yang telah memberikan pendanaan, memfasilitasi karya tulis ini dan yang telah menyelenggarakan seminar Nasional PTUV 2022 sebagai sarana berbagi dan bertukar pikiran demi perbaikan karya tulis ini, seta semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu sehingga karya tulis ini bisa terlaksana.
Prosiding Seminar Nasional Produk Terapan Unggulan Vokasi Politeknik Negeri Manado Vol.
1 No.
1 Tahun 2022
DAFTAR PUSTAKA