## JURNAL TEKNIK INFORMATIKA
Halaman Jurnal: http://jurnal.stmik-dci.ac.id/index.php/jutekin/ Halaman LPPM STMIK DCI : http://lppm.stmik-dci.ac.id/
APLIKASI SMARTPHONE DENGAN PERINTAH SUARA UNTUK MENGENDALIKAN SAKLAR LISTRIK MENGGUNAKAN ARDUINO
Deni Ahmad Jakaria 1 , Muhammad Rifki Fauzi 2
Prodi Teknik Informatika STMIK DCI Email : deni.ahmad.jakaria@gmail.com 1 , rifkifauzi650@gmail.com 2

## ABSTRAK
Hampir di setiap peralatan elektronik terdapat saklar yang berfungsi untuk memutus dan menyambungkan aliran listrik. Sebagian besar saklar bekerja dengan bantuan tenaga manusia. Relay adalah saklar yang dioperasikan secara elektronik. Dengan menggunakan relay  yang  dikendalikan  oleh  arduino,  maka  sejumlah  peralatan  elektronik  dapat  secara bersama-sama  dikendalikan.  Penggunaan  aplikasi  smartphone  menggunakan  perintah suara  akan  memberikan  kemudahan  bagi  pengguna  untuk  mengeoperasikan  perangkat arduino yang digunakan untuk mengendalikan relay, memutus dan menyambungkan aliran listrik.
Kata kunci : saklar elektronik, perintah suara, aplikasi smartphone

## I. PENDAHULUAN
Saat  ini  hampir  tidak  ada  rumah yang tidak memiliki peralatan  elektronik seperti  kipas  angin,  kulkas,  tv,  dsb. Peralatan tersebut membutuhkan energi listrik  yang  tidak  sedikit  pada  saat digunakan.  Adakalanya  pemakai  malas untuk beranjak dari tempat duduk untuk sekedar  mematikan  peralatan  tersebut, yang  mengakibatkan  peralatan  tersebut terus-menerus  mengkonsumsi  energi listrik meskipun sudah tidak dibutuhkan.
Beberapa  peralatan  elektronik dilengkapi  remote  yang  memberikan kemudahan bagi pengguna untuk mengendalikan  fungsi  dari  peralatan tersebut. Jika di rumah terdapat banyak peralatan  elektronik  maka  remote  yang
dibutuhkan juga sejumlah peralatan yang ada,  hal  ini  tentu  akan  merepotkan, apalagi  jika  remote  tersebut  hanya digunakan  untuk  menghidupkan  atau mematikan peralatan elektronik tersebut. Pada  penelitian  ini  akan  dibahas mengenai pembuatan alat untuk mengendalikan peralatan elektronik yang membutuhkan  energi  listrik  (terhubung ke  jala-jala  listrik  PLN)  dengan  fungsi utama untuk memutus dan menyambungkan  aliran  listrik.  Alat  ini akan menggunakan relay sebagai komponen  utama  yang  digunakan sebagai  pengganti  saklar  ON/OFF.  Pada alat  ini  dapat  dihubungkan  sejumlah peralatan
elektronik, dibantu
menggunakan Arduino Uno yang dihubungkan  melalui  bluetooth  ke aplikasi  smartphone  berbasis  Android. Aplikasi yang dibuat diujicoba menggunakan  sistem  operasi  Android versi 8.0 (Oreo). Aplikasi pada smartphone digunakan untuk mengendalikan perangkat Arduino Uno. Aplikasi dirancang agar mudah digunakan dengan dilengkapi fitur perintah pengenal suara. Aplikasi ini diharapkan dapat memberikan
kemudahan
dan kenyamanan  saat  digunakan  meskipun oleh orang awam.

## II. LANDASAN TEORI

## 2.1
Arduino Uno R3 Arduino Uno R3 merupakan papan pengembangan  mikrokontroler  berbasis arduino menggunakan chip ATMega328p. Disebut papan pengembangan karena board ini berfungsi sebagai prototyping, selain itu akan  lebih  mudah  merangkai  rangkaian elektronika
menggunakan papan pengembangan  dibanding  jika  merakit
ATMega328p  dari  awal.  Gambar  2.1 memperlihatkan  bentuk  board  dari Arduino Uno R3.

## 2.2 Modul Bluetooth HC-05
Bluetooth  merupakan  salah  satu tipe perangkat komunikasi wireless untuk mengirim dan menerima suara dan data dengan  kecepatan  tinggi  menggunakan gelombang  radio.  Bluetooth  hc-05 bekerja  pada  frekuensi  ISM  (Industri, Science2.4  Ghz.    Modul  bluetooth  yang digunakan  yaitu  bluetooth  hc-05,  dapat dilihat pada gambar 2.2.

## 2.3 Modul Relay
Pada prinsipnya relay adalah saklar yang  dioperasikan  secara  elektronik menggunakan  prinsip  elektromagnetik untuk  memutus  dan  menyambungkan aliran  listrik.  Dengan  menggunakan  arus listrik  kecil  dapat  menghantarkan  listrik bertegangan  tinggi.  Umumnya  terdapat dua  jenis  kontak  poin  relay  yaitu Normally Close (NC) dan Normally Open (NO). Kondisi relay yang digunakan pada penelitian ini yaitu Normally Open (NO). Gambar  2.3  memperlihatkan  salah  satu modul relay yang akan digunakan.
Gambar 2.2
Modul Bluetooth hc-05
Gambar 2.1
Arduino Uno

## 2.4 Arduino IDE
Arduino IDE merupakan perangkat lunak open source yang digunakan untuk menulis kode, perangkat lunak ini dibuat menggunakan Java dan dapat bekerja di berbagai platform seperti Windows, Mac dan  Linux.  Arduino  IDE  memiliki  fitur seperti  kebanyakan  tools  untuk  menulis bahasa  pemrograman  seperti  syntax highlighting yang memberikan kemudahan  pada  saat  proses  menulis kode program. Saat ini Arduino IDE telah merilis  versi  1.8.13.  Gambar  2.4  adalah contoh dari tampilan Arduino IDE.
III. Analisis Masalah 3.1   Analisis Sistem Darmawan (2013:210) menyatakan  bahwa  analisis  sistem adalah proses mengumpulkan mengeinterprestasikan  infromasi  dan persoalan  secara  mendetail  untuk memperbaiki sistem.
3.2   Saklar, Relay dan Cara Kerja Saklar  atau  switch  merupakan komponen yang digunakan untuk memutuskan atau menghubungkan aliran listrik. Saklar merupakan komponen yang paling sering digunakan dan  hampir  setiap  peralatan  elektronika dan  listrik  memerlukan  saklar  untuk menghidupkan  atau  mematikan  aliran listrik.
Saklar  sederhana  terdiri  dari  dua bilah  logam  sebagai  konduktur  dan terhubung  ke  rangkaian  eksternal.  Jika kedua  bilah  konduktor  terhubung  maka terjadi  aliran  listrik  dan  sebaliknya  jika terpisah  maka  akan  memutus  aliran listrik.
Saklar  dioperasikan  oleh  tangan manusia  terdiri  dari  satu  atau  lebih pasang  kontak  listrik.  Pasangan  Kontak dinyatakan  dengan  kondisi  (state)  yaitu close atau tutup dan keadaan open atau buka.  Close  artinya  terjadi  sambungan aliran  sedangkan  Open  artinya  terjadi pemutusan aliran.
Berdasarkan  dua  keadaan  tersebut, terdapat  saklar  dengan  normally  open (no)  dan  normally  close  (nc).  Saklar dengan kondisi no artinya keadaan awal dalam kondisi open (terbuka), sedangkan saklar  nc  artinya  keadaan  awal  close
(terhubung).
Gambar 2.3
Relay 2 channel
Gambar 2.4
Tampilan Arduino IDE
Pada  perangkat  Arduino  fungsi saklar  tidak  dioperasikan  oleh  tangan manusia  tetapi  melalui  mekanisme elektromagnet menggunakan relay. Proses  memutus  dan  menghubungkan aliran  listrik  dilakukan  oleh  relay berdasarkan  input  dari  Arduino.  Pada penelitian ini akan digunakan modul relay HL-52S  dua  channel  relay,  ini  artinya terdapat  dua  perangkat  elektronik  yang dapat dihubungkan  ke relay.  Relay  akan memutus  atau  menghubungkan  aliran listrik  berdasarkan  input  dari  Arduino, sedangkan  input  dari  Arduino  didapat melalui  aplikasi  smartphone.  Fitur aplikasi antara lain dapat memutus atau menghubungkan aliran listrik pada salah satu  atau  kedua  channel  relay  yang terdapat  pada  modul  melalui  perintah suara (voice command).
Koneksi  antara  aplikasi  dengan arduino  menggunakan  media  nirkabel bluetooth.  Modul  yang  digunakan  yaitu bluetooth hc-05 yang memiliki jangkauan sekitar 10 meter.
IV. Perancangan Sistem 4.1 Kebutuhan Perancangan Sistem Darmawan (2013:227) menyatakan bahwa perancangan sistem adalah  tahap  pengembangan  untuk persiapan rancang bangun implementasi. Adapun peralatan yang dibutuhkan untuk membuat alat antara lain: 1. 1 unit Arduino Uno R3 2. 1 unit modul bluetooth hc-05 3. 1 unit modul dua relay HL-52S 4. 2 terminal listrik beserta peralatan elektronik
5. Breadboard dan kabel jumper secukupmya. Gambar 4.1 memperlihatkan diagram cara kerja alat pengendali saklar elektronik menggunakan
aplikasi smartphone  dan  perintah  suara  (voice command). 4.2 Skema Rangkaian Bluetooth HC- 05 Modul bluetooth HC-05 membutuhkan tegangan kerja 3.3-6 Volt DC  dengan  konsumsi  arus  kerja  50  mA. Modul  ini  dapat  difungsikan  menjadi mode  slave  (Rx)  maupun  mode  master
(Tx), pada modul ini terdapat dua metode konfigurasi yaitu AT Mode dan Communication Mode. AT Mode digunakan  untuk  mengatur  konfigurasi, sedangkan Communication Mode berfungsi  sebagai  media  komunikasi nirkabel dengan piranti lainnya.
Antarmuka  yang  dipergunakan  untuk mengakses  module  ini  yaitu  serial  TXD, RXD,  VCC  serta  GND.  Gambar  4.2 memperlihatkan skema rangkaian modul Bluetooth HC-05.
Konfigurasi  pin  untuk  skema rangkaian  Bluetooh  HC-05  dan  Arduino sebagai berikut: 1. HC-05:  VCC  dihubungkan  ke  5V; GND dihubungkan ke GND; pin TX dihubungkan  ke  pin  RX  Arduino;

## Gambar 4.1
Diagram Aplikasi Smartphone
pin  RX  dihubungkan  ke  pin  TX Arduino.
2. LED:  (+)  dihubungkan  dengan resistor  220  Ohm  dan  ke  pin  5 Arduino; (-) dihubungkan ke GND. Skema rangkaian di atas digunakan untuk melakukan ujicoba modul bluetooth menggunakan
aplikasi smartphone  dengan  sistem  operasi
Android.

## 4.3 Skema Pemasangan Modul Relay
Relay  membutuhkan  arus  50  mA dan tegangan elektromagnet 5V. Besaran  tegangan  dan  arus  tersebut, sudah  cukup  untuk  menggerakan armature  relay  (yang  berfungsi  sebagai saklar)  untuk  menghantarkan  listrik 220V 2A.
Gambar 4.3 memperlihatkan
skema  rangkaian  relay  dua  channel.
Konfigurasi pin pada rangkaian relay dua channel sebagai berikut:
1. VCC dihubungkan ke 5V
2. GND dihubungkan ke GND 3. IN1: Input 1 dihubungkan ke pin 2 4. IN2: Input 2 dihubungkan ke pin 3

## 4.4 Perancangan Aplikasi
Untuk    mengendalikan  perangkat arduino  maka  digunakan  aplikasi  yang terinstall  di  perangkat  smartphone berbasis  sistem  operasi  Android.  Pada aplikasi ini akan dilengkapi fitur perintah menggunakan  suara  (voice  command). Dan untuk memudahkan pengguna maka bahasa  yang  digunakan  yaitu  Bahasa Indonesia.    Berikut  ini  adalah  contoh potongan kode sumber perintah suara.
Untuk membuat aplikasi smartphone  dengan  sistem  operasi Android  dapat  menggunakan  App Inventor.  MIT  App  Inventor  merupakan lingkungan pengembang aplikasi terintegrasi  berbasis  web  yang  awalnya disediakan oleh Google, pada saat ini App Inventor dikembangkan oleh
String voice; if (voice.length() > 0) { Serial.println(voice); if(voice == "matikan semua") { alloff(); } if(voice == "hidupkan semua") { allon(); } }

## Gambar 4.2
Skema Rangkaian Bluetooth HC-05 dan Arduino (sumber: http://indomaker.com/ )

## Gambar 4.3
Skema Rangkaian Relay Dua Channel dan Arduino (sumber: http://indomaker.com/ )
Massachusetts  Institute  of  Technology (MIT). App Inventor memberikan kemudahan  bagi  pemula  dalam  hal pemrograman komputer untuk membuat aplikasi (apps) untuk dua sistem operasi yaitu  Android  dan  iOS,  pada  bulan  Juli tahun 2019 App Inventor telah memasuki tahapan beta testing versi final.
Alternatif lain dapat menggunakan aplikasi yang tersedia di Google Play yang berfungsi untuk mengendalikan perangkat  arduino  dengan  perintah suara,  salah  satunya  yaitu  BT  Voice Control for Arduino.

## V. IMPLEMENTASI SISTEM

## 5.1 Implementasi
Implementasi  adalah  proses  akhir dari  tahap  dari  siklus  pengembangan rancang  bangun  sistem,  tahap  ini merupakan sistem yang sudah dirancang dan siap dioperasikan.
Pada  tahap  awal  implementasi modul  relay  dan  bluetooth  dirangkai sesuai  dengan  desain.  Pin  pada  modul bluetooth dan relay dihubungkan menggunakan kabel jumper ke Arduino.
Tahap selanjutnya yaitu membuat sketch  menggunakan  Arduino  IDE
kemudian diupload ke Arduino. Selanjutnya pembuatan aplikasi smartphone berbasis android, aplikasi ini nantinya
akan digunakan untuk memberikan  input  dari  pengguna  ke perangkat Arduino. Skema rangkaian alat
pengendali  saklar  elektronik  secara lengkap dapat dilihat di gambar 5.1.
Konfigurasi PIN dari modul bluetooth ke Arduino sebagai berikut: 1. VCC dihubungkan ke 5V
2. GND dihubungkan ke GND
3. TXD dihubungkan ke RXD
4. RXD dihubungkan ke TXD
Konfigurasi PIN dari modul relay ke Arduino sebagai berikut:
1. VCC dihubungkan ke 5V
2. IN1 dihubungkan ke PIN 13
3. GND dihubungkan ke GND Hasil  akhir  dari  implementasi
rangkaian alat pengedali saklar elektronik dapat  dilihat  di  gambar  5.2,  gambar  5.3 dan gambar 5.4.  Gambar 5.5 merupakan skecth program Arduino.
Gambar 5.1
Rangkaian Alat Pengendali Saklar
Elektronik
Gambar 5.3 Rangkaian Bluetooth dan Relay Dua Channel
Ujicoba  alat  dilakukan  dengan menggunakan  dua  buah  peralatan elektronik yaitu lampu dan kipas angin.
VI.

## PENUTUP
6.1 Simpulan Setelah  dilakukan  implementasi dan  ujicoba  maka  dapat  diambil kesimpulan sebagai berikut: 1. Alat  dapat bekerja sesuai dengan tujuan dan fungsinya. 2. Jangkauan bluetooth cukup memadai  untuk  penggunaan  di dalam ruangan atau rumah. 3. Penggunaan  aplikasi  smartphone dengan perintah suara memberikan  kemudahan  dalam hal  pengoperasian  alat,  hal  ini dikarenakan perintah suara menggunakan bahasa Indonesia. 6.2 Saran Adapun saran terkait hasil implementasi dan ujicoba antara lain: 1. Pada  saat  ujicoba  terdapat  jeda waktu  Arduino  untuk  merespon perintah  suara  yang  diberikan melalui  aplikasi  di  smartphone. Perlu  diteliti  dan  diujicoba  lebih lanjut  penyebab  jeda  ini  apakah berasal dari koneksi nirkabel yang menggunakan bluetooth atau faktor  kecepatan  pemrosesan aplikasi  menerjemahkan  perintah suara. 2. Dibutuhkan  instalasi  kabel  listrik yang  cukup  panjang  jika  letak peralatan elektronik yang terpasang  letaknya  berjauhan antara satu dengan lainnya. Hal ini tentu  bisa  menambah  biaya  dan kurang efisien. 3. Alat  pengendali  hanya  dapat digunakan jika terdapat perangkat smartphone  dan  aplikasi  yang telah terinstall. Perlu dipertimbangkan penambahan Gambar 5.5 Skecth Program Gambar 5.4
Rangkaian Alat Pengendali Saklar Elektronik
modul  yang  dapat  menerima perintah  suara,  sehingga  tidak diperlukan  peralatan  tambahan seperti smartphone dan aplikasinya.

## DAFTAR PUSTAKA
Andrianto    Heri,  dan   Aan   Darmawan. Belajar
Cepat dan
Pemrograman. Informatika.Bandung:  2017.  (hal. 5-9,  15,  127,  131,  137,  138,  139, 179).
Frank  D.  Peruzella.  Elektronika  Industri.
Penerbit Andi,
Penerjemah Suminto,  Drs.  MA.  Yogyakarta:
2001. Budiharto  Widodo.  Robotika  Teori  dan Darmawan Deni. Sistem Informasi Manajemen. PT. Remaja Rosdakarya Offset. Bandung:
2013. (hal. 210, 227, 229, 230).
Elkompedia. Pengertian Arus, Tegangan,
Hambatan,  dan  Daya  Listrik.  19
Juni
2020. http://elekompedia.com/2016/10 /pengertian-arus-tegangan- hambatan-dan.html?m=1.