Versi Online: https://journal.
id/index.
php/jiems Hasil Penelitian Journal of Industrial Engineering and Management System Vol.
16(No.
: no.
39 hlm - no 46 hlm.
Th.
p-ISSN: 1979-1720
e-ISSN: 2579-8154
APLIKASI MONITORING SMART CHARGER ANDROID BERBASIS
MIKROKONTROLER ESP8266 MENGGUNAKAN FLUTTER
MONITORING APPLICATION OF SMART CHARGER ANDROID BASED
ON MICROCONTROLLER ESP8266 USING FLUTTER
Asvian Sulaeman.
Angelina Pramana Thenata.
Bhustomy Hakim.
1,2,.
Fakultas Teknologi dan Desain.
Program Studi Informatika.
Universitas Bunda Mulia Jl.
Jalur Sutera Barat No Kav 7-9.
Kota Tangerang.
Banten, 15143
Diterima 06 Januari 2023 / Disetujui 12 Februari 2023
ABSTRACT
Smartphones are devices that are commonly used by people in this modern era.
Based on the operating system, smartphones are divided into two types, namely IOS and Android.
To perform its function, the smartphone requires power that it draws from the battery.
Batteries used in smartphones require recharging using a charger.
While recharging can take a long time so that charging often continues even though the battery is fully charged which often results in overcharge.
Based on the identification of these problems, this study aims to design a smart charger using an ESP8266 microcontroller and a monitoring application that can read and display battery data from an Android Smartphone and send a signal to the smart charger to connect/disconnect the current that is connected when charging the battery based on the battery data provided.
read by the researcher's Android application.
This study uses the Flutter framework as the Android dan Web User Interface, because Flutter has started to support multi-platform programming.
This research was conducted to test the tool using comparative experiments with ordinary chargers with smart chargers made by researchers and Blackbox on web dan android applications.
The results of this study are a web dan android application that can read dan display battery data, a smart charger that can connect to the internet and connect / disconnect the charging current based on the data sent by the application using the MQTT Protocol.
As for the results of testing this application using comparative experiments that prove the success of the smart charger to stop the charging current when the battery is fully charged, and Blackbox against Web dan Android applications that have been declared successful.
Based on the results of this study, it can be concluded that the smart charger is designed to be used to prevent overcharging by disconnecting the battery charging current when the battery is fully charged, and displaying the battery information using the Android dan Web application.
The smart charger can extend battery life on Android Smartphones.
Keywords: Android.
ESP8266.
Flutter.
Monitoring.
Smart Charger
ABSTRAK
Smartphone merupakan perangkat yang sudah umum digunakan oleh masyarakat di zaman modern ini.
Berdasarkan sistem operasinya smartphone terbagi menjadi dua jenis, yaitu IOS dan Android.
Untuk menjalankan fungsinya, smartphone membutuhkan daya yang diambilnya dari baterai.
Baterai yang digunakan didalam smartphone memerlukan pengisian ulang menggunakan charger.
Sedangkan pengisian ulang tersebut bisa memakan waktu yang cukup lama sehingga pengisian daya sering kali tetap berlanjut walaupun baterai sudah terisi penuh yang sering mengakibatkan overcharge.
Berdasarkan identifikasi masalah tersebut, penelitian ini bertujuan untuk merancang smart charger menggunakan mikrokontroler ESP8266 dan aplikasi monitoring yang dapat membaca dan menampilkan data baterai dari Android Smartphone dan mengirimkan sinyal kepada smart charger untuk menyambungkan / memutuskan arus yang terhubung saat melakukan pengisian daya baterai berdasarkan data baterai yang dibaca oleh aplikasi Android yang dibuat peneliti.
Penelitian ini menggunakan framework Flutter sebagai User Interface Android dan Web, karena Flutter sudah mulai mendukung pemrograman multi-platform.
Penelitian ini dilakukan pengujian terhadap alat menggunakan eksperimen
perbandingan dengan charger biasa dengan smart charger yang dibuat peneliti dan blackbox pada aplikasi web
39 | J I E M S
dan android.
Hasil penelitian ini adalah aplikasi web dan android yang dapat membaca dan menampilkan data baterai, smart charger yang dapat terhubung dengan internet dan menyambungkan / memutus arus charging berdasarkan data yang dikirim oleh aplikasi menggunakan MQTT Protocol.
Adapun juga hasil pengujian aplikasi ini menggunakan eksperimen perbandingan yang membuktikan keberhasilan smart charger untuk menghentikan arus pengisian daya saat baterai sudah terisi penuh, dan blackbox terhadap aplikasi Web dan Android yang sudah dinyatakan berhasil.
Berdasarkan hasil penelitian tersebut, dapat disimpulkan bahwa smart charger dirancang dapat digunakan untuk mencegah overcharging dengan cara memutuskan arus pengisian daya baterai saat baterai sudah terisi penuh, serta menampilkan informasi baterai tersebut menggunakan aplikasi Android dan Web.
Adapun smart charger dapat memperpanjang umur baterai pada Android Smartphone.
Kata Kunci: Android.
ESP8266.
Flutter.
Monitoring.
Smart Charger *Korensponsensi Penulis:
E-mail:angelina.
pramana31@gmail.
PENDAHULUAN
Latar Belakang Berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi informasi telah mengubah perspektif dan aktivitas masyarakat Indonesia(Budiman, 2.
Dewasa ini teknologi telah berkembang.
Sebagian besar peralatan menggunakan listrik dayanya(Putra Mukhaiyar, 2.
Listrik adalah energi alam yang digunakan masyarakat.
Meningkatnya jenis kebutuhan masyarakat mengakibatkan kebutuhan listrik menjadi utama(Dwijantari.
Sekarang listrik dapat disimpan didalam Baterai merupakan alat untuk menyimpan energi listrik dalam bentuk kimia yang selanjutnya akan diubah kembali untuk memperoleh arus listrik yang dibutuhkan (Dwijantari, 2.
Smartphone menjadi ikon dari Aogaya hidupAo masyarakat (Dwijantari, 2.
Dalam implementasinya menggunakan sistem operasi, salah Android merupakan sistem operasi yang berjalan di mobile yang mencakup sistem operasi, middleware dan aplikasi(Kuswanto & Radiansah, 2.
Banyak masyarakat yang memiliki kebiasaan meninggalkan smartphone-nya terisi, walaupun baterai dari smartphone tersebut sudah penuh.
Hal tersebut dapat menyebabkan baterai 40 | J I E M S bocor/kehilangan Beberapa solusi sudah ditemukan untuk mengatasi masalah tersebut, seperti cut-off menghentikan keluaran voltase dan ditentukan(Prihananto et al.
, 2.
Selain rangkaian circuit cut-off, ada juga PMIC (Power Management Integrated Circui.
adalah sirkuit terintegrasi yang digunakan untuk konversi tegangan, regulasi tegangan, dan manajemen baterai.
PMIC
menangani pengurutan energi, suplai daya ke banyak beban, dan mencegah kondisi voltase terlalu besar, voltase terlalu kecil, arus lebih, dan gangguan panas/thermal (Schnaufer et al.
, 2.
Dari beberapa solusi tersebut masih ada beberapa kelemahan seperti PMIC yang akan memicu efek trickle saat melakukan isi ulang baterai.
Trickle charging merupakan charging dengan implementasi arus konstan.
Besarnya arus yang digunakan merupakan hasil dari rata rata arus yang diperlukan sampai baterai terisi penuh .
ull charg.
dan arus kompensasi untuk melayani beban.
Umumnya trickle charging digunakan dikosongkan .
(Purba, 2.
Metode ini juga dikenal dengan sebutan CCTC (Constant Current Trickle Charg.
CCTC memiliki kekurangannya sendiri, yaitu saat pengisian daya baterai dilakukan terlalu lama walaupun baterai sudah terisi penuh yang dikenal juga sebagai overnight Metode CCTC ini secara tidak langsung memperpendek umur baterai smartphone (Fiantis, 1.
Rumusan Masalah Berdasarkan pada latar belakang di atas, identifikasi masalah dalam penelitian ini sebagai berikut :
Bagaimana merancang smart charger menggunakan ESP8266? .
Bagaimana cara membuat aplikasi Android menggunakan Flutter untuk mengirimkan sinyal ke smart charger untuk memutus arus listrik sehingga mencegah overcharge? .
Bagaimana cara membuat aplikasi web menggunakan Flutter untuk dapat melakukan monitoring dari browser.
Bagaimana cara mengirimkan data dari Android dan Smart Charger ke aplikasi Monitoring setiap detiknya? METODE PENELITIAN Penelitian ini mengumpulkan berbagai informasi dari internet dan buku untuk mendapatkan teori yang berkaitan dengan topik penelitian.
Metode pengembangan sistem yang digunakan pada penelitian ini adalah metode waterfall .
aterfall mode.
seperti gambar 1 yang terdiri dari tahapan .
Communication (Project Initialization and Requirements Gatherin.
, .
Planning (Estimating.
Scheduling, and Trackin.
, .
Modeling (Analysis and Desig.
, .
Construction (Code and Tes.
, .
Deployment (Delivery.
Support, and Feedbac.
41 | J I E M S
Gambar 1 Waterfall Model Metode ini dipilih karena penelitian ini dilakukan oleh peneliti sendiri dari Tahapanan communication adalaha tahapan peneliti melakukan komunikasi untuk memahami perancangan sistem ini.
Hasil dari inisialisasi proyek, seperti menganalisis overcharge, dsb, serta mendefinisikan sistem dan fungsi fungsi sistem yang akan dibuat untuk mengatasi permasalahan yang telah dianalisis tersebut.
Tahapan planning adalah tahapan perencanaan yang membahas estimasi tugas teknis yang akan dilakukan, analisis resiko, sumber daya yang diperlukan, produk yang ingin dihasilkan, dan penjadwalan kerja yang dilaksanakan.
Tahapan Modeling adalah tahapan yang membahas perancangan dan permodelan arsitektur sistem yang berfokus pada perancangan sistem, tampilan interface, dsb.
Pada tahapan ini peneliti melakukan desain schematic diagram, flowchart diagram, desain user interface.
Tahapan construction adalah tahapan yang membahas proses coding untuk mengubah desain yang sudah dibuat peneliti menjadi program / produk yang diinginkan, setelah proses coding selesai akan dilakukan pengujian terhadap sistem dan program yang sudah dibuat.
Pada tahapan ini peneliti membuat kode untuk program smart charger menggunakan Arduino IDE dengan bahasa C , dan kode untuk aplikasi Android dan Browser Monitoring.
Tahapan Deployment adalah tahapan yang membahas implementasi produk / sistem yang dibuat kepada target subyek yang sudah direncanakan.
Pada tahapan ini peneliti melakukan implementasi dengan menampilkan hasil sistem yang dibuat kepada dosen pembimbing dan dosen penyidang untuk memberikan semua informasi hasil penelitian yang telah dibuat Pengukuran keberhasilan pada penelitian menggunakan blackbox untuk aplikasi android dan web untuk melakukan pengecekan terhadap setiap fitur yang telah dibuat peneliti berjalan sesuai ekspetasi.
Pengukuran keberhasilan pada smart charger menggunakan experiment dengan beberapa test subject yang telah dibuat peneliti.
Implementasi Antarmuka Pengguna pada penelitian ini merupakan pembuatan tampilan antarmuka pengguna yang telah dirancang peneliti pada Bab 3.
Terdapat 2 jenis tampilan, yaitu tampilan masukan dan tampilan keluaran yang diimplementasikan Android Web menggunakan Flutter.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Implementasi alat pada penelitian ini berupa rancangan smart charger yang telah dibuat Peneliti membuat rancangan dengan bentuk charger pada umumnya menggunakan bahan akrilik.
Gambar 2 menunjukan alat yang sudah dirancang peneliti dalam keadaan mati karena tidak terhubung dengan listrik.
Alat akan menyala jika sudah terhubung dengan sumber listrik AC.
Gambar 1 Alat Keadaan Mati
42 | J I E M S
Gambar 2 Tampilan Masukan Aplikasi Android Gambar 3 menunjukan tampilan masukan aplikasi Android yang telah dibuat oleh peneliti untuk menentukan pilihan pengguna, terdapat 3 pilihan switch button sebagai berikut :
Enable Smart Charger untuk menyalakan fitur smart charger, yaitu fitur untuk mengirimkan sinyal kepada smart charger untuk memutuskan arus charger sehingga baterai Android tidak terus terisi saat dayanya sudah penuh Enable Foreground untuk menyalakan fitur foreground service, yaitu fitur untuk walaupun aplikasi ditutup / di-kill.
Enable Range untuk menyalakan fitur Range Charging, yaitu fitur untuk menyalakan dan mematikan charger saat arus mencapai angka persentase tertentu.
Terdapat juga text AuTo enable auto launch on device boot, you have to allow it in this app settingAy Maksud dari tulisan ini adalah untuk mengarahkan pengguna jika ingin fungsi aplikasi ini berjalan setelah device menyala secara otomatis tanpa membuka aplikasi ini, pengguna perlu memberikan izin permission auto-launch di pengaturan aplikasi.
Hal ini perlu dilakukan karena Android tidak memberikan izin untuk menyalakan auto-launch secara otomatis oleh aplikasi secara langsung.
Gambar 5 menunjukan Tampilan Keluaran Aplikasi Web yang sudah dibuat oleh peneliti menggunakan Flutter sesuai dengan rancangan peneliti sebelumnya pada Bab 3.
Tampilan ini sudah terintegrasi dengan MQTT Client untuk menerima data baterai dari android device dan smart charger untuk dapat ditampilkan pada web browser pengguna dapat melakukan monitoring pada devicenya dari jarak jauh.
Implementasi penelitian ini digunakan untuk menguji semua sistem agar berjalan seperti yang Terdapat 2 pengujian dari penelitian ini, yaitu Implementasi Pengujian Alat digunakan untuk menguji fungsi alat smart charger yang telah dibuat peneliti agar bisa berfungsi sesuai keperluan yang telah dirancang sebelumnya.
Pengujian dilakukan menggunakan smart charger yang dibuat peneliti semua pengujian dilakukan menggunakan device yang dimiliki peneliti Hasil pengujian alat pada penelitian ini adalah sebagai berikut.
Tabel 1Hasil Pengujian Smart Charger Gambar 3 Tampilan Keluaran Aplikasi Android Gambar 4 Menunjukan Tampilan Keluaran Aplikasi Android yang telah peneliti rancang pada Bab 3.
Tampilan ini sudah terintegrasi dengan fungsi untuk membaca data baterai yang dapat diambil langsung dari library Android Baterai Manager.
Gambar 4 Tampilan Keluaran Aplikasi
Web
43 | J I E M S
Test Subject Mengisi data baterai secara Berhenti pengisian saat baterai sudah terisi penuh Mengisi range yang Penjelasan Peneliti pengisian baterai secara normal smart charger yang dibuat Peneliti pengujian pada smart charger penelitian dengan cara observasi smart charger penelitian dapat berhenti saat sudah penuh Peneliti pengujian pada smart charger penelitian dengan cara observasi Hasil Smart charger daya baterai secara normal Smart charger baterai saat mencapai 100% Smart charger pengisian daya baterai dalam Test Subject Arus rata rata yang diterima baterai saat sudah terisi Pengisian USB Extender Pengecekan multimeter dan nilai yang Penjelasan Pengisian baterai android berhenti saat persentase baterai mencapai batas atas dan menyala saat persentase baterai menyentuh batas Peneliti pengujian pada smart charger penelitian dengan cara pemasangan code pada aplikasi Hasil rata rata arus yang smartphone satu menit pertama setelah baterai terisi penuh Peneliti pengujian pada smart charger penelitian dengan cara observasi hasil dari multiple device charging Peneliti pengujian pada smart charger penelitian dengan cara observasi Perbandingan toleransi arus yang keluar dari smart charger dengan nilai yang Hasil range yang diinput user Arus rata-rata yang di terima android saat pengisian daya smart charger Arus rata-rata yang di terima android saat pengisian daya smart charger Arus pada multimeter dan arus yang memiliki nilai yang berbeda dengan toleransi 2A Ae Berdasarkan Tabel 1 pengujian smart charger yang dibuat peneliti sudah berjalan 44 | J I E M S sesuai kebutuhan yang diperlukan dalam penelitian ini, smart charger peneliti berhasil melakukan pengisian baterai seperti charger pada umumnya, dan tidak melakukan pengisian baterai saat baterai Android sudah terisi penuh, smart charger juga berhasil melakukan pengisian baterai berdasarkan range yang ditetapkan pengguna dan arus yang diterima baterai saat sudah terisi penuh 359mA sehingga baterai tidak melakukan pengisian daya saat baterai sudah Smart charger penelitian juga dirancang untuk melakukan pengisian daya baterai pada single device dan arus yang dites menggunakan multimeter dengan yang ditampilkan aplikasi monitoring memiliki nilai yang sama Tabel 2Hasil Blackbox Testing pada Aplikasi Android Nama Ekspektasi Hasil Monitoring View Menampilka n data baterai dan Control View Menampilka n pilihan , enable dan enable range untuk Aplikasi arus smart yang dibuat daya baterai berhenti saat sudah terisi Aplikasi dapat tetap Data baterai dan charger dengan baik dan lengkap Pilihan , enable dan enable Enable Smart Charger Enable Foreground Sesuai ue ue Arus smart terputus dan daya saat sudah terisi ue Aplikasi ue Nama Set Range Range Charging Ekspektasi Hasil baterai dan n smart dan range opsi yang ditutup dan di kill dari Menampilka n text field batas bawah dan batas Aplikasi arus smart charger saat angka batas bawah yang dan dapat arus smart charger saat batas atas dan range kontrol yang Sesuai Tabel 3Hasil Blackbox testing pada aplikasi Web Text field untuk batas bawah dan batas atas ue Arus smart batas bawah pengguna isi dan arus batas atas pengguna isi ue Berdasarkan Tabel 2 semua kebutuhan aplikasi dapat terpenuhi dengan baik, monitoring view, dan control view berhasil ditampilkan sesuai dengan kebutuhan yang Fitur smart charger, foreground, dan range charging juga berhasil memutus 45 | J I E M S dan menyalakan arus smart charger yang dibuat peneliti dengan baik Nama Ekspektasi Hasil Monitoring View Menampilkan data baterai dan charger Reliability Website dapat menggunakan url dari mana saja Data baterai dan charger berhasil dengan baik dan Website berhasil menggunakan url Sesuai ue ue Berdasarkan Tabel 3 semua fungsi aplikasi web yang dibuat peneliti berjalan sesuai dengan kebutuhan yang diperlukan.
Website mtechlogs.
org dapat diakses menggunakan internet sehingga pengguna dapat menampilkan monitoring view dari web tersebut untuk melakukan monitoring pada smartphone-nya saat melakukan pengisian daya baterai.
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan peneliti dalam penelitian smart charger ini, dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut :
Smart Charger menggunakan modul Wemos D1 Mini yang didalamnya terdapat board ESP8266 sehingga dapat terhubung ke internet melalui Wi-Fi.
Aliran listrik AC di konversi menggunakan power supply module untuk memberi arus listrik DC kepada mikrokontroler dan relay.
Aplikasi Android dibuat menggunakan Flutter dan library Battery Manager yang disediakan oleh Android API untuk mendapatkan informasi baterai untuk dilakukan pengecekan terhadap status persentase dan pengisian daya baterai sebagai decision maker saat mengirimkan sinyal ke smart charger.
Aplikasi ini juga dibuat untuk dapat berjalan di background service sehingga bisa tetap menjalankan fungsinya walaupun aplikasi tidak sedang Aplikasi web dibuat menggunakan Flutter yang sudah mendukung pemrograman multi-platform untuk dapat menyusun dan membuat aplikasi web.
Aplikasi web akan menerima data menggunakan MQTT Client dari Android dan smart charger untuk ditampilkan saat dibuka oleh Pengiriman dilakukan menggunakan MQTT Protocol digabungkan menggunakan timer untuk melakukan publish pada data berdasarkan topic yang sudah ditentukan.
Data akan diterima oleh MQTT Client yang terhubung dengan MQTT Broker/Server dan sudah melakukan subscribe pada topic
DAFTAR PUSTAKA