Terbitan online pada laman https://jurnal.
id/index.
php/jpcs Journal of Practical Computer Science Vol.
4 No.
1 Mei 2024 ISSN Media Elektronik: 2809-8137 Diterima 7 November 2023 | Direvisi 8 Maret 2024 | Dipublikasikan 25 Mei 2024 Rancang Bangun Pelembab Ruangan Otomatis Dan Monitoring Menggunakan Android Andre Kurnia Putra 1 .
Ade Zulkarnain Hasibuan 2 .
Sayuti Rahman 3 1, * Program Studi Teknik Informatika.
Universitas Harapan Medan 1 andrekurniaa12@gmail.
Aade.
90@gmail.
com, sayutirahman@staff.
Abstract The technological advancements in Indonesia have had a significant impact, especially in developing practical and efficient tools based on automation and microcontrollers.
Air humidity plays a crucial role in health and comfort.
The recommended air humidity standards for rooms have been established through the decision of the Minister of Health of the Republic of Indonesia.
The use of air conditioning can reduce air humidity, potentially leading to health issues such as dry eyes.
Temperature is measured using various thermometer scales, while humidity is influenced by the amount of water vapor in the air.
In the system design.
NodeMCU ESP8266 is employed to control temperature and humidity with sensors.
The prototype also involves sensors like DHT11, water level sensor, and mist maker.
This research aims to create an automatic room humidifier that can be monitored through an Android smartphone.
The thesis titled "Design and Implementation of an Automatic Room Humidifier and Monitoring Using Android Application" presents a solution to maintain humidity within the range of 45% - 55%.
This device operates automatically and allows the monitoring of sensor values through remote IoT.
Keyword: automatic humidifier, temperature and humidity sensor, water level sensor, nodemcu esp8266 Abstrak Perkembangan teknologi di Indonesia berdampak besar, terutama dalam pengembangan alat praktis dan efisien berbasis otomatisasi serta mikrokontroler.
Kelembaban udara memainkan peran penting dalam kesehatan dan Standar kelembaban udara yang baik untuk ruangan telah ditetapkan melalui keputusan Menteri Kesehatan Republik Indonesia.
Penggunaan pendingin udara bisa mengurangi kelembaban udara, yang pada gilirannya dapat menyebabkan masalah kesehatan seperti mata kering.
Suhu diukur menggunakan berbagai skala termometer, sementara kelembaban dipengaruhi oleh kadar uap air dalam udara.
Dalam rancangan sistem.
NodeMCU ESP8266 digunakan untuk mengendalikan suhu dan kelembaban dengan sensor.
Prototipe juga melibatkan sensor DHT11, sensor water level, dan mist maker.
Penelitian ini bertujuan menciptakan pelembab ruangan otomatis yang dapat dimonitor melalui smartphone Android.
Skripsi yang berjudul "Rancang Bangun Pelembab Ruangan Otomatis dan Monitoring Menggunakan Aplikasi Android" menyajikan solusi untuk menjaga kelembaban pada rentang 45% - 55%.
Alat ini berfungsi secara otomatis dan memungkinkan pemantauan nilai sensor melalui IOT remote.
Kata kunci: pelembab ruangan otomatis, sensor suhu dan kelembaban, sensor water level, nodemcu esp8266
PENDAHULUAN
Perkembangan teknologi di Indonesia saat ini berlangsung dengan cepat.
Dengan kemajuan dalam otomatisasi sistem kendali dan penggunaan mikrokontroler, banyak alat praktis dan efisien telah dikembangkan.
Tujuan utama dari penciptaan alat-alat ini adalah untuk membantu mempermudah aktivitas sehari-hari manusia.
Gaya hidup masyarakat telah mengalami perubahan yang signifikan, di mana lebih banyak waktu dihabiskan di dalam ruangan.
Oleh karena itu, kesadaran akan kualitas udara, tidak hanya di luar ruangan tetapi juga di dalam ruangan, telah meningkat (Sari, 2.
Kelembaban udara adalah tingkat keadaan udara basah yang penting untuk kenyamanan dan kesehatan.
Kelembaban tinggi meningkatkan risiko infeksi pernapasan, sementara kelembaban rendah dapat menyebabkan iritasi pernapasan.
Keputusan Menteri Kesehatan Republik Indonesia menyebutkan bahwa persyaratan udara ruangan yang baik memiliki ambang batas suhu sekitar 18 celcius Ae 28 celcius dan nilai kelembaban udara sekitar 40% Journal of Practical Computer Science Page 1 Volume 4 Nomor 1 Mei 2024 ISSN Online: 2809-8137 d 60% (Menteri Kesehatan Republik Indonesia, 2.
Penggunaan pendingin udara .
ir conditione.
dalam kehidupan sehari-hari untuk mengatur suhu ruangan dapat mengurangi kelembaban udara, yang pada gilirannya dapat menyebabkan berbagai masalah kesehatan, termasuk mata kering (Larasati & Himayani, 2.
Selain itu, penggunaan AC juga dapat mengakibatkan terjadinya Sindrom Gedung Sakit (Sick Building Syndrome/SBS), yang mencakup sejumlah isu kesehatan seperti bersin dan kulit kering akibat kualitas udara yang buruk (Amri & Aspin.
Kelembaban yang rendah dapat membuat kulit bersisik dan lebih rentan terhadap iritasi.
Pengaruh negatif dari penggunaan AC secara berkelanjutan dapat diatasi dengan menggunakan humidifier.
Humidifier menyemprotkan uap air ke udara, meningkatkan kelembaban ruangan, dan mengurangi masalah kulit kering, pilek, dan sakit tenggorokan (Nareza, 2.
Dalam penelitian sebelumnya, telah dilakukan eksplorasi untuk mengatur kondisi suhu dan kelembaban.
Selain itu, studi ini bertujuan untuk mengendalikan suhu dan kelembaban dengan mengatur kecepatan kipas serta lampu LED berdasarkan data dari sensor infrared, sensor suhu, dan kelembaban.
Sistem ini terpusat pada Mikrokontroler ESP8266 (Annisau Saidah.
Mochammad Taufik, 2.
Suhu diukur dengan termometer menggunakan berbagai skala seperti Celcius.
Fahrenheit.
Reamur, dan Kelvin.
Ada empat jenis termometer umum yang digunakan dengan titik tetap bawah pada Celcius dan Reamur adalah 0AC dan 0AR, sedangkan pada Fahrenheit adalah 32AF (Fariyya, 2.
Kelembaban udara dipengaruhi oleh kadar uap air dalam udara, yang berubah dengan suhu.
Saat suhu naik, kapasitas udara untuk uap air meningkat, dan sebaliknya saat suhu turun.
Jumlah uap air tetap, meskipun kapasitasnya berubah.
(Hakim, 2.
NodeMCU adalah board elektro berbasis chip ESP8266 dengan kemampuan mikrokontroler dan koneksi internet, dilengkapi pin I/O untuk proyek IoT.
Diprogram dengan Arduino, memiliki port USB, dan ditujukan untuk proyek "Connected to Internet.
(Dewi, 2.
Shield adalah tambahan rangkaian untuk papan Arduino yang dirancang khusus dengan pin yang NodeMCU ESP8266 Shield memiliki terminal 5V dan 3.
3V, 14 I/O Pin, 8 analog Pin, 6 PWM Pin.
I2C ekspansi Pin, dan AREF output untuk memperluas kemampuan Arduino dalam membuat rangkaian (Fadhila, 2.
Sensor DHT11 merupakan sensor dengan kalibrasi sinyal digital yang mampu memberikan informasi suhu dan Sensor ini tergolong komponen yang memiliki tingkat stabilitas yang sangat baik, produk dengan kualitas terbaik, respon pembacaan yang cepat, dan kemampan anti-interference, dengan harga yang terjangkau.
DHT11 memiliki fitur kalibrasi yang sangat akurat.
Koefisien kalibrasi ini disimpan dalam OTP program memory, sehingga ketika internal sensor mendeteksi sesuatu suhu atau kelembaban, maka module ini membaca koefisien sensor tersebut.
Ukurannya yang kecil, dengan transmisi sinyal hingga 20 meter, membuat produk ini cocok digunakan untuk banyak aplikasi-aplikasi (Hasibuan et al.
, 2.
Sensor Water Level air mendeteksi ketinggian air dengan mengukur resistansi air pada lempengan sensor.
Semakin banyak air, semakin rendah resistansi, dan Sensor ini menghasilkan sinyal analog yang dapat diproses oleh mikrokontroler.
Spesifikasi sensor termasuk tegangan kerja 3-5 VDC, output maksimal 2.
5V saat terendam, dan ukuran deteksi air sekitar 4cm (Angkat.
Mist maker mengubah air menjadi uap dingin dengan disc 20mm berdaya 24VDC.
Diafragma logam bergetar pada frekuensi ultrasonik dan transduser piezoelektrik menghasilkan kabut halus dalam jangkauan 5 meter (Aziz & Suprianto, 2.
Berdasarkan permasalahan diatas, peneliti bermaksud membuat rancangan sistem pelembab ruangan otomatis dan monitoring melalui smartphone dengan sistem operasi android, prototipe ini menggunakan mist maker untuk melembabkan udara, jika kelembaban udara berada di sekitar 45% - 55% maka alat akan hidup dengan otomatis dan juga dapat memonitoring nilai output dari setiap sensor melalui IOT remote.
Dari pemaparan latar belakang di atas maka peneliti membuat judul skripsi AuRancang Bangun Pelembab Ruangan Otomatis dan Monitoring Menggunakan Aplikasi AndroidAy yaitu sebuah alat pelembab ruangan otomatis yang berfungsi untuk melembabkan udara pada ruangan tertutup dan dapat monitoring nilai setiap sensor menggunakan smartphone dengan sistem operasi android.
METODE PENELITIAN
Analisis Perancangan Sistem Dan Kebutuhan Sistem Analisis Perancangan Alat pelembab udara otomatis dengan ESP8266 dan Sensor DHT11 bertujuan menjaga kelembaban ruangan yang nyaman dan sehat, terutama di ruangan ber-AC.
Ini mengukur dan mengatur suhu dan kelembaban secara otomatis untuk mencegah masalah kesehatan.
Analisis kebutuhan sistem menentukan komponen perangkat keras (NodeMCU ESP8266, sensor DHT11, water level, relay, step down DC to DC, mist maker.
Jack DC.
Fan DC.
Adapto.
dan perangkat lunak (Browser Chrome.
Arduino IOT cloud IDE, library.
IOT cloud remote di smartphon.
yang penting untuk kesuksesan sistem.
Journal of Practical Computer Science Page 2 Volume 4 Nomor 1 Mei 2024 ISSN Online: 2809-8137 Diagram Blok Sistem Pada diagram blok sistem ini terdapat beberapa komponen seperti sensor DHT11, sensor water level, relay control, stepdown, jack DC, fan DC dan mist maker terpusat ke NodeMCU ESP8266.
Setelah mendapatkan daya.
ESP8266 melakukan koneksi ke internet melalui jaringan WiFi dan akan terhubung ke server IOT milik Arduino IOT cloud, selanjutnya nilai keluaran dari sensor DHT11 dan sensor water level dapat diperoleh dan dilihat melalui perangkat smartphone dari aplikasi Arduino cloud IOT remote yang terhubung pada cloud server.
Gambar 1 Diagram Blok Sistem Hardware Diagram sistem mencakup sensor DHT11, sensor water level, relay control, stepdown, jack DC, fan DC, dan mist maker yang terhubung ke NodeMCU ESP8266.
ESP8266 terkoneksi dengan jaringan WiFi dan server Arduino IOT Cloud untuk memantau nilai keluaran sensor DHT11 dan sensor water level melalui aplikasi Arduino IOT Remote di Perancangan Keseluruhan Rangkaian Dalam rancangan rangkaian berpusat dan dikontrol melalui ESP8266, digunakan sensor DHT11 untuk suhu dan kelembaban, serta sensor water level terhubung dengan ESP8266 Shield.
Relay mengatur arus dan dua stepdown, satu menurunkan tegangan dari 24V ke 5V untuk ESP8266, sensor DHT11, dan sensor water level, yang lainnya menurunkan tegangan dari 24V ke 12V untuk kipas DC.
Gambar 2 Rangkaian Keseluruhan Hardware Journal of Practical Computer Science Page 3 Volume 4 Nomor 1 Mei 2024 ISSN Online: 2809-8137 Rangkaian humidifier menggunakan NodeMCU ESP8266 V3 sebagai mikrokontroler, sensor DHT11 untuk suhu dan kelembaban, sensor water level, relay untuk pengendalian listrik, stepdown1 untuk tegangan 3.
3V, stepdown2 untuk 12V ke Fan DC, jack DC untuk menghubungkan adaptor ke mikrokontroler dan mist maker.
Semua komponen ini berkolaborasi dalam sistem.
Desain Remote Perancangan dashboard IOT remote dirancang dengan kebutuhan dan fungsi dari alat yang digunakan.
Ada beberapa widget yang dirancang di dashboard remote, seperti untuk menampilkan nilai-nilai output dari sensor, dimana dari beberapa widget yang memiliki fungsi untuk mengetahui nilai yang dihasilkan sensor DHT11 seperti nilai suhu dan kelembaban, dan keadaan ketinggian air yang dihasilkan dari sensor water level.
Gambar 3 Rancangan IOT Remote Rancangan ini memantau nilai sensor di smartphone melalui Arduino IOT Cloud.
Terdapat 3 widget yang digunakan untuk monitoring, dan rancangan dibuat dengan Microsoft Word Office menggunakan berbagai alat bentuk seperti rectangle dan arc.
Nama Widget Suhu Status Air Kelembaban Tabel 1 Widget dan Variable Jenis Widget Nama Variable Value Value Msg Gauge Flowchart adalah representasi grafis prosedur program yang membantu dalam pemecahan masalah, analisis alternatif, dan desain program.
Ini adalah gambaran alur sekuensial yang digunakan untuk merepresentasikan dan merancang program (Sutanti et al.
, 2.
Flowchart menggunakan simbol khusus untuk menggambarkan urutan proses dan interaksi dalam program dengan jelas.
Diagram ini mengilustrasikan alur pengendalian algoritma dan konsep dengan simbol seperti Proses.
Keputusan.
Koneksi.
Input/Output, dan Panah (Alfarisi, 2.
Journal of Practical Computer Science Page 4 Volume 4 Nomor 1 Mei 2024 ISSN Online: 2809-8137 Gambar 4 Flowchart Sistem Alat Langkah pertama yang dilakukan dengan hubungkan ESP8266 ke internet melalui jaringan WiFi.
Jika koneksi tidak terjadi, sistem akan berusaha terus menghubungkan ESP8266 ke internet.
Setelah terhubung, masuk ke Arduino IOT cloud untuk memantau nilai suhu, kelembaban, dan status air.
Ketika tingkat kelembaban udara dalam ruangan terdeteksi antara 45% hingga 55%, relay akan menyala dan mist maker dan kipas DC akan aktif untuk meningkatkan tingkat kelembaban udara.
Setelah itu, nilai suhu (T), kelembaban (K), dan status air (S) akan berubah sesuai dengan perubahan kondisi lingkungan udara.
Selanjutnya sistem akan terus membaca dan menampilkan informasi nilainilai terbaru dan memastikan kondisi lingkungan udara tetap optimal dan selesai.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Dilakukan pengujian alat hasil dari rancangan menjadi sebuah alat pelembab ruangan otomatis yang dapat digunakan sesuai dengan fungsinya.
Menghidupkan Alat Pada tahap ini dapat dilihat agar alat mendapatkan daya, sebelumnya peneliti harus menghubungkan jack DC female yang berada pada alat dengan adaptor 24V yang akan disambungkan ke colokan listrik untuk mendapatkan daya.
Journal of Practical Computer Science Page 5 Volume 4 Nomor 1 Mei 2024 ISSN Online: 2809-8137 Mist Maker Jack DC Female Adaptor Gambar 5 Sambungan Adaptor Ke Listrik Menghubungkan Alat Dengan Hospot Setelah mendapatkan daya, pada tahapan ini alat akan terhubung ke internet melalui hotspot.
Gambar 6 Menghubungkan Alat Dengan Hospot Gambar 6 menjelaskan proses menghubungkan alat ke hotspot.
Daftar hitam berfungsi untuk memblokir perangkat yang tidak diizinkan terhubung ke hotspot.
Jumlah pengguna maksimal yang diizinkan terhubung ke hotspot adalah 3.
Pembatasan data tidak diterapkan, sehingga pengguna dapat menggunakan internet tanpa Perangkat yang terhubung ke hotspot adalah AuESP_5F90B2Ay yaitu sebuah mikrokontroler EPS8266 yang yang memiliki WiFi untuk terhubung dengan internet.
Mikrokontroler ini berfungsi untuk menghubungkan alat ke jaringan WiFi melalui hotspot.
Monitoring Pada Perangkat Mobile Setelah alat terkoneksi dengan internet, buka aplikasi Arduino IOT Remote dan login dengan akun Arduino IOT Cloud yang telah dibuat.
Pada dashboard akan muncul proyek alat pelembab udara yang telah dirancang sebelumnya di Arduino IOT Cloud.
Dengan membuka proyek tersebut.
Anda dapat memantau nilai suhu, kelembaban, dan status air melalui Arduino IOT Remote.
Gambar 7 Tampilan Saat Monitoring Melalui Arduino IOT remote Journal of Practical Computer Science Page 6 Volume 4 Nomor 1 Mei 2024 ISSN Online: 2809-8137 Pengujian Sistem Alat Pengujian ini ditujukan untuk mengetahui apakah sistem yang dibuat sesuai dengan yang dirancang.
Proses pengujian ini memiliki beberapa tahapan pengujian sistem alat.
Berikut pengujian pada sistem alat.
Pengujian Monitoring Sensor Water Level Pada pengujian ini peneliti menggunakan sensor water level sebagai alat untuk mendeteksi status air yang nilai variabelnya dapat dilihat di arduino IOT cloud.
Penuh Sedang Rendah Gambar 8 Sensor Water Level Sensor water level bekerja pada tegangan 3-5 VDC, dengan output maksimal 2.
5V saat terendam sepenuhnya, membagi 4 bagian untuk mengukur ketinggian air dan diinterpretasi oleh ESP8266.
Pengujian Montoring Sensor DHT11 Peneliti menggunakan sensor DHT11 untuk mendeteksi suhu dan kelembaban udara.
Gambar 9 Sensor DHT11 Sensor DHT11 beroperasi pada 5V, mengukur suhu .
AC Ae 50AC) dengan akurasi A2AC dan kelembaban .
% 80%) dengan akurasi A5% RH.
Pengujian Kontrol Alat Pada pengujian ini saat adaptor memberikan daya ke mikrokontroler, maka alat akan hidup.
Saat alat telah hidup dan relay berada pada posisi standby, relay akan secara otomatis menyambungkan arus ke mist maker dan kipas DC jika kelembaban udara berada di antara 45% - 55%.
Gambar 10 Rangkaian Alat Journal of Practical Computer Science Page 7 Volume 4 Nomor 1 Mei 2024 ISSN Online: 2809-8137 Pengujian Alat Terkait Iritasi kulit Dan Bibir kering Dilakukan pengujian yang dapat menyebabkan kulit kering dan bibir kering yang disebabkan oleh udara yang kering saat menggunakan AC pada ruangan yang tertutup.
Saat melakukan pengujian dalam ruangan ber-AC dengan menggunakan humidifier dan tanpa menggunakan humidifier, apakah akan menghasilkan perbedaan dalam tingkat kelembaban udara dan kondisi kenyamanan penghuninya.
Pengujian Alat Menggunakan AC Dengan Humidifier Pada Kulit Dan Bibir Pengujian dilakukan pada 2 orang untuk melihat apakah pengujian berjalan dengan baik.
Gambar 11 Pengujian Menggunakan AC Dengan Humidifier Pada Kulit Dan Bibir Setelah menggunakan AC suhu 23A dengan alat humidifier selama sekitar 30 menit, terlihat bibir dan kulit cenderung menjadi lebih lembab.
Hal ini terjadi karena dengan menggunakan humidifier kelembaban disekitar menjadi lebih lembab, yang membuat bibir dan kulit menjadi lebih lembab dan meningkatkan kenyamanan saat menggunakan AC pada ruangan tertutup.
Pengujian Alat Untuk Melembabkan Udara Dalam pengujian ini, dilakukan percobaan di dua ruangan berbeda, yakni berukuran 9mA dan 24mA.
Alat diuji dengan menggunakan AC, kipas, dan tanpa keduanya untuk menilai performanya dalam berbagai kondisi ruangan.
Suhu dan kelembaban ruangan dipantau melalui IOT remote saat alat dalam mode aktif maupun standby untuk pengaturan yang lebih akurat.
Alat akan menyala secara otomatis ketika sensor DHT11 mendeteksi kelembaban udara antara 45% - 55%, dan akan mati secara otomatis saat kondisi optimal tercapai.
Pengujian Alat Dengan Luas Ruangan 9mA Dalam pengujian ini dilakukan dengan beberapa metode, yaitu dengan menggunakan AC, menggunakan kipas, dan tanpa menggunakan AC dan kipas.
Pengujian ini dilakukan pada ruangan tertutup dengan luas ruangan 9mA.
Pengujian Alat Dengan Menggunakan AC Pada Luas Ruangan 9mA Gambar 12 Pengujian Alat Menggunakan AC Pada Ruangan 9mA Journal of Practical Computer Science Page 8 Volume 4 Nomor 1 Mei 2024 ISSN Online: 2809-8137 AC aktif pada suhu 20AC jam 21.
31, kelembaban awal 58%.
Pada 21.
39, kelembaban turun ke 55%, sehingga alat akan melembabkan ruangan.
Dalam ruangan AC, butuh sekitar 8 menit alat menyala.
Pengujian Alat Dengan Menggunakan Kipas Pada Luas Ruangan 9mA Gambar 13 Pengujian Alat Menggunakan Kipas Pada Ruangan 9mA Pengujian dari 17.
35 hingga 18.
07 menunjukkan kelembaban naik dari 70% menjadi 75%.
Karena ruangan terlalu lembab, alat tidak aktif, sehingga metode ini dianggap kurang efisien.
Disarankan menggunakan pelembab otomatis terutama di ruangan dengan AC.
Pengujian Alat Tanpa Menggunakan Kipas Dan AC Pada Luas Ruangan 9mA Gambar 14 Pengujian Alat Tanpa Menggunakan Kipas Dan AC Pada Ruangan 9mA Pengujian tanpa AC dan kipas dari 17.
10 hingga 17.
33 menunjukkan perubahan kelembaban dari 69% menjadi Oleh karena itu, alat tidak aktif karena ruangan sudah cukup lembab.
Alat pelembab otomatis sebaiknya digunakan di ruangan yang memiliki AC.
Tabel 2 Pengujian Alat Pada Luas Ruangan 9mA
Pengujian Pengujian Pengujian Pengujian menggunakan AC suhu 20AC Kelembaban menurun dari 58% menjadi Alat hidup dan dengan luas ruangan 9mA
55% dalam waktu sekitar 8 menit melembabkan ruangan hingga optimal Pengujian menggunakan kipas dengan kelembaban udara di ruangan dari 70% Alat tidak hidup karena luas ruangan 9mA
menjadi 75% sudah terlalu lembab
Pengujian tanpa menggunakan AC dan kelembaban udara di ruangan 69% Alat tidak hidup karena kipas dengan luas ruangan 9mA
menjadi 68% sudah terlalu lembab
Journal of Practical Computer Science Page 9
Volume 4 Nomor 1 Mei 2024
ISSN Online: 2809-8137
KESIMPULAN
Untuk mengatasi kelembaban udara ruangan rendah dan mencegah iritasi akibat udara kering, dirancanglah sistem pelembab ruangan otomatis berbasis internet dan monitoring.
Sistem ini memanfaatkan sensor DHT11 untuk mendeteksi kelembaban.
Ketika kelembaban terdeteksi di bawah 45%, mist maker dan kipas diaktifkan secara otomatis oleh mikrokontroler ESP8266, meningkatkan kelembaban dan menyebarkan uap air merata.
Pengguna dapat memantau kelembaban ruangan secara real-time melalui aplikasi IOT remote melalui android yang terhubung ke sistem.
Rancangan ini terbukti efektif menjaga kelembaban ruangan pada tingkat optimal 45% - 55%, sehingga meningkatkan kesehatan dan kenyamanan serta mengurangi risiko iritasi akibat udara kering.
DAFTAR PUSTAKA