## Perancangan Alat Lampu Dengan Sistem Sleep

## Mario Indriawan
Fakultas Science and Technic Universitas Bina Nusantara indriawan17@gmail.com Fanny Fransisca Fakultas Science and Technic Universitas Buddhi Dharma stelovfan@ymail.com Dram Renaldi Fakultas Science and Technic Universitas Buddhi Dharma dramrenaldi@gmail.com
Abstrak—  Penghematan  listrik!  Mungkin  slogan  ini  yang sering diungkapkan oleh pemerintah melalui berbagai cara agar masyarakat  dapat  mengerti  dan  bisa  menghemat  penggunaan sumber  daya  listrik.  Berbagai  cara  terus  dilakukan  untuk menghemat  penggunaan  sumber  daya  listrik  ini,  namun  dalam pelaksanaannya  masih  banyak  pihak  yang  seolah  –  olah  tidak memperdulikan  himbauan  dari  pemerintah  ini.  Cara  termudah yang  bisa  dilakukan  dalam  rangka  penghematan  sumber  daya listrik  ini  adalah  dengan  mematikan  lampu  apabila  tidak diperlukan. Alat ini dibuat sebagai pengembangan dari alat yang pernah  ada,  yaitu  otomatisasi  lampu  dengan  menggunakan sensor  gerak  dan  sensor  infra  merah.  Melihat  ada  bebrapa kelemahan  yang ada dari kedua jenis sensor tersebut, maka alat ini  dibuat  dengan  tidak  menggunakan  senor  melaikan  dengan mikrokontroler  ATmega8535  yang  dihubungkan  dengan  Relay SPDT  sebagai  saklar  otomatis  untuk  pengontrolan  alat  secara keseluruhan.  Setelah  melalui  pengujian  dan  juga  pengajuan kuesioner  kepada  25  orang  responden,  hasilnya  alat  ini  dapat diterima  sebagai  alat  pengontrolan  lampu  baru,  yang  dapat mengurangi  beban  penggunaan  dari  sumber  daya  listrik. Kemampuan  alat  ini  sebagai  pengontrol  lampu  yang  beroperasi pada tegangan rendah dan  mampu  untuk  mengontrol peralatan yang memiliki sumber tegangan lebih besar diharapkan mampu menjadi  solusi  dari  masalah  penggunaan  sumber  daya  listrik yang  berlebihan.  Penulis  menyadai  bahwa  masih  terdapat banyak  kekurangan  baik  dari  penulisan  dan  juga  dari  alat pengontrol  lampu  ini,  untuk  itu  perlu  di  kembangkan  kembali agar alat ini menjadi lebih baik lagi.
Kata Kunci— Alat, Lampu, Mikrokontroler ATmega8535.

## I. P ENDAHULUAN
Penghematan  listrik!  Mungkin  slogan  ini  yang  sering diungkapkan  dan  digembor  –  gemborkan  oleh  pemerintah melalui berbagai cara agar masyarakat dapat mengerti dan bisa menghemat  penggunaan  sumber  daya  listrik.  Berbagai  cara terus  dilakukan  untuk  menghemat  penggunaan  sumber  daya listrik  ini,  namun  dalam  pelaksanaannya  masih  banyak  pihak yang  seolah  –  olah  tidak  memperdulikan  himbauan  dari pemerintah ini.
Cara  termudah  yang  bisa  dilakukan  dalam  rangka penghematan sumber daya listrik ini adalah dengan mematikan lampu  apabila  tidak  diperluakan.  Melalui  berbagai  media, pemerintah  sudah  berusaha  melakukan  himbauan  kepada masyarakat,  agar  mau  mematikan  lampu  di  rumah  masing  – masing apabila tidak diperlukan.
Hal  ini  menjadi  permasalahan  baru  dimana  tidak  semua orang mau mendengarkan, bahkan hanya segelintir masyarakat saja  yang  mau  mendengarkan  himbauan  dari  pemerintah tersebut.  Pada  jaman  yang  serba  modern  ini  setelah ditemukannya  lampu  oleh  Thomas  Alva  Edison,  masyarakat modern  pada  umunya  tidak  bisa  hidup  tanpa  menggunakan lampu.  Kenyataan  ini  semakin  ironis  ditambah  dengan munculnya  generasi  baru  yang  tidak  pernah  meraskan  hidup tanpa  penerangan  dari  cahaya  lampu.  Umumnya  mereka menggunakan  lampu  dengan  sesuka  hatinya,  tanpa  perduli berapa banyak sumber daya listik yang telah digunakan.
Selain  itu  apabila  melihat  dari  perkembangan  dari penggunaan  lampu  pada  saat  ini,  seperti  lampu  jalanan  yang sudah  mengunakan  sensor  suhu  atau  cahaya,  memang  sudah banyak  penggunaan  lampu  yang  lebih  efisien.  Namun  suhu ataupun  cuaca  itu  sendiri  merupakan  besaran  yang  tidak  pasti dan  kadang  kurang  akurat  dalam  mendeteksi  seberapa  besar parameter  yang  digunakan  agar  lampu  tersebut  dapat  bekerja melalui sensornya.
Untuk itu, dengan adanya permasalahan ini, maka dibuatlah "Perancangan  Alat  Lampu  Dengan  Sistem  Sleep  "  dengan menggunakan  mikrokontroler  ATmega8535.  Mikrokontroler jenis  ATmega  merupakan  jenis  mikrokontroler  yang  paling banyak  berada  dipasaran.  Selain  karena  harganya  terjangkau, mikrokontroler  ATmega8535 adalah jenis yang  paling  banyak digunakan  untuk  pemrograman  robotik  khususnya  di Indonesia,  karena  memiliki  jumlah  PIN  yang  dapat dikonfigurasi  sebanyak  40  PIN.  Untuk  itu  alat  ini  diharapkan mampu  untuk  mengontrol  penggunaan  listrik  pada  lampu kamar,  lampu  taman,  lampu  jalan,  sehingga  diharapkan  dapat menghemat penggunaan dari sumber daya itu sendiri.

## II. T INJAUAN P USTAKA
A. Tinjauan Institusi / Jurnal
1) Jurnal  “Perancangan  Aplikasi  Sistem  Otomatisasi Lampu   Menggunakan Sensor Gerak Berbasis Mikrokontroler PIC  16F877A,  Patriot  Lumban  Raja.  2013  –  Universitas Advent Indonesia”
Dalam  penelitian  yang  ada  di  jurnal  ini  metode  penelitian yang  digunakan  berupa  “Waterfall  Method”.  Struktur pemrograman  dalam  perancangan  sistem  adalah  didefinisikan sebagai  cara  -  cara  dari  tiap  komponen  yang  saling  berkaitan dengan yang lain.

## Gambar 1. Diagram Waterfall Sistem
Dimana  adapun  hasil dan  penjelasan dari  jurnal  ini  adalah bahwa rangkaian otomatisasi lampu siap bekerja bila rangkaian utama  dan  rangkaian  beban  yang  telah  terhubung  dengan sumber  tegangan  220  Volt  AC.  Rangkaian  terhubung  dengan sumber tegangan dan pada posisi automatis, berarti sensor PIR siap  mendapat  respon.  Pada  saat  pertama  kali  menghidupkan rangkaian  maka  sensor  belum  dapat  langsung  memberikan respon.  Hal  ini  karena  rangkaian  membutuhkan  waktu  untuk warm  up  sebelum  beroperasi  normal.  Kondisi  tersebut  adalah normal  karena  dalam  rangkaian  digunakan  komponen  yang sangat sensitive seperti sensor PIR. Namun untuk dapat bekerja normal hanya membutuhkan kurang lebih1 (satu) menit. Begitu pula  pada  saat  mengubah  setting,  maka  rangkaian  akan memerlukan  waktu  untuk  berubah  kenilai  setting  yang  baru. Bila  sudah  terjadi  warm  up,  maka  sensor  telah  siap  dan rangkaian  utama  siap  mendapat  trigger  untuk  mengaktifkan saklar otomatis.
2) b. Jurnal  “Perancangan  Pengatur  Lampu  Otomatis untuk  Penghemat  Energi  Berbasis  Mikrokontroler  AT89C52, Herlan dan Lintang Dwi Feridiani. 2012 – Puslit Informatika LIPI”
Dengan  hasil  dan  pembahasan  jurnal  yang  mengatakan bahwa  Interfensi  cahaya  luar  berasal  dari  lampu  yang  dapat diatur  intensitas  cahayanya.  Saat  tidak  ada  intervensi  cahaya dari  luar  (mati),  lampu  di  dalam  maket  menyala  maksimal. Osiloskop  menunjukkan  beda  phasa  sebesar  45o.  Pada  beda phasa  tersebut  intensitas  lampu  sebesar  321,3  lux.  Saat intervensi  dari  luar  diberikan  cahaya  lampu  yang  redup, intensitas  lampu  di  dalam  maket  sedikit  berkurang,  namun masih  terang.  Beda  phasa  lampu  sebesar  60o  dan  tingkat luminasi menurun, menjadi 247,3 lux. Saat intervensi dari luar diberikan  cahaya  yang  terang,  intensitas  lampu  mulai berkurang, menjadi redup sebesar 84,6 lux. Dan saat intervensi dari  luar  dimaksimalkan,  lampu  di  dalam  maket  meredup hingga hampir mati, dengan tingkat luminasi 50,2 lux.
Data  yang  diperoleh  di  atas  menunjukkan,  adanya interfensi  cahaya  dari  luar  dengan  tingkat  intensitas  yang berbeda-beda mempengaruhi intensitas lampu maket, ditunjukkan  dengan  beda  phasa  dan  tingkat  luminasi  lampu yang berubah-ubah. Hal ini disebabkan karena sistem pengatur lampu  berupaya  untuk  mempertahankan  tingkat  luminasi ruangan  tetap  konstan  pada  nilai  250  lux,  dengan memanfaatkan  cahaya  dari  luar  ruangan.  Bila  intensitas cahaya  dari  luar  maket  cukup  kuat,  maka  sistem  mengatur agar  intensitas  lampu  dikurangi,  sehingga  daya  yang digunakan  akan  berkurang,  begitu  pula  sebaliknya.  Sehingga
sistem akan menggunakan daya secara efisien. Data-data yang didapatkan  menunjukkan  sistem  yang  dirancang  sudah  tepat, sesuai dengan tujuan perancangan.
Permasalahan  yang  muncul  adalah  bahwa  dalam pelaksanaannya  untuk  melakukan  otomatisasi  lampu  dengan menggunakan  sensor  gerak  dan  juga  sensor  infra  merah  ini diperlukan beberapa perangkat pendukung yang dituntut untuk selalu bekerja setiap saat. Sensor utama dari  masing –  masing perancangan  alat  ini  memiliki  life  time  tersendiri  yang  harus dipelihara  ketahanannya.  Untuk  itu  timbul  beberapa  masalah baru seperti:
 Daya  tahan  dari  sensor  gerak  dan  sensor  infra  merah yang digunakan.
 Keakuratan  dari  kedua  sensor  tersebut,  apabila  ada makhluk  lain  (hewan)  selain  manusia  yang  masuk kedalam ruangan.
Dengan  permasalahan  yang  muncul  diatas,  peneliti  juga menunjukan  beberapa  alternatif  pemecahanan  masalah, sebagai berikut:
 Mengubah  penggunaan  sensor  gerak  dan  sensor  infra merah  menjadi  penggunaan  parameter  timer  untuk melakukan proses otomatisasi.
 Membuat  model  perancangan  alat  terbaru  yang  lebih akurat dalam pelaksanaannya, yakni dengan menggunakan  perancangan  alat  lampu  dengan  sistem sleep.
Dengan  adanya  penyelesaian  masalah  ini,  maka  peneliti mengharapkan  alat  yang  digunakan  dapat  berjalan  sesuai dengan  keinginan  dari  user  yang  dapat  leluasa  mengatur seberapa lama lampu tersebut akan digunakan.

## B. Perancangan Interface/Hardware
1) Tampilan Hardware
a) Tampilan Alat
Gambar 2. Hasil Jadi Alat Tampak Luar
Gambar 3. Hasil Jadi Alat Tampak Dalam
Sesuai  dengan  dua  gambar  diatas  bahwa  alat  yang  dibuat disusun  menjadi  satu  buah  komponen  lengkap,  yang penggunaannya akan dihubungkan dengan lampu.

## b) Hasil Jadi Mikrocontroller ATmega8535
Gambar 4. Hasil Jadi Board Mikrokontroler ATmega8535
Keterangan dari masing – masing komponen diatas adalah sebagai berikut:
 Konektor USB ke Serial. Fungsi  dari  konektor  ini  adalah  untuk  media  transfer data  dari  port  Serial  ke  port  USB  yang  terdapat  pada PC  atau  laptop.  Bisa  juga  digunakan  sebagai  pemberi power dari USB.
 Jumper power USB ke mikro. Digunakan sebagai jumper untuk mengatur jumlah arus yang masuk dari USB menuju mikro.
 Tombol reset. Berfungsi  untuk  me-reset  program  yang  sudah  berada pada mikro.
 Chip ATmega8535.
 & 7. Port A, Port B, Port C, Port D.
Pada  board  ini  diberikan  4  buah  port  yang  bisa digunakan  untuk  menghubungkan  mikro  dengan komponen – komponen lain seperti LCD dan keypad
 Chip AtTiny2313 untuk downloader.
 Jumper power  5 volt selector.
 LED signal Terdapat  3  buah  LED  yang  digunakan  sebagai indikatior  dari  board  mikro,  biru  menandakan  USB power,  hijau  menandakan  mikro  power,  merah menandakan mikro sedang melakukan read / write data.
 Power 5 volt tanpa regulator.
 Regulator power 7 – 24 volt.
 Switch selector untuk download ke mikro.
 Clock generator Xtal 11.0592.
c) Hasil Jadi LCD 162
Gambar 5. Hasil Jadi LCD 16x2
Pada  gambar  diatas,  dapat  diketahui  bahwa  LCD berukuran  16  x  2  yang  berarti  memiliki  panjang  baris  16 karakter  dan  juga  lebar  kolom  sebanyak  2  karakter,    dapat digunakan  untuk  menampilakan  karakter  yang  sudah diprogram  melalui  mikrokontroler.  Papan  LCD  tersebut memiliki  tombol  pengaturan  cahaya  atau  yang  biasa  disebut dengan  backlight dan juga  memiliki  konektor  port agar dapat dihubungkan dengan mikro.

## d) Keypad 4x4
Gambar 6. Hasil Jadi Keypad 4x4
Pada  gambar  diatas  yang  memiliki  16  tombol  yang  dapat digunakan  untuk  input  data  kemudian  akan  ditampilkan  ke LCD melaui port konektor yang dihubungkan ke mikrokontroler.

## e) Relay
Gambar 7. Hasil Jadi Relay
Sesuai dengan gambar diatas, bahwa relay yang digunakan menggunakan tegangan rendah  sebesar 5  volt, sehingga dapat langsung  disambungkan  dengan  mikrokontroler.  Relay  ini temasuk  kedalam  relay  bertipe  SPDT  (Single  Pole  Double Throw).

## 2) Tampilan Layar LCD
Pada gambar 4.37 Hasil Tampilan Layar Awal terdapat kalimat  pembuka  yang  berisikan  nama  dari  penulis  dan  juga institusi  tempat  penulis  melanjutkan  pendidikan  di  sekolah tinggi kejuruan.
a) Layar Petunjuk
Gambar 8. Hasil Tampilan Layar Petunjuk
Gambar  diatas  menunjukan  halaman  yang  berisikan tentang  cara  menggunakan  keypad  dengan  masing  –  masing fungsinya,  dimana  tombol  A  berfungsi  untuk  memasukkan data  kedalam  variabel  jam,  tombol  B  berfungsi  untuk memasukkan data kedalam variabel menit, tombol C berfungsi untuk menghapus data yang ditampilkan pada layar LCD, dan yang terakhir tombol D berfungsi untuk menjalankan program apabila nilai sudah di input oleh user.
b) Layar Input Data
Gambar 9. Hasil Tampilan Layar Input Data
Gambar  diatas  merupakan  tempat  user  memasukkan  nilai untuk variabel jam dan menit.

## c) Layar Program Waktu
Gambar 10. Hasil Tampilan Layar Program Waktu
Gambar  diatas  menampilkan  program  waktu  countdown yang menjalankan hasil input.

## d) Layar Program Berakhir
Gambar 11. Hasil Tampilan Layar Program Berakhir
Sesuai  dengan  gambar  bahwa  layar  akan  menampilkan pesan sebelum lampu akan padam.
e) Layar Pesan Error pada Input Menit
Gambar 12. Hasil Tampilan Layar Pesan Error pada Input Menit
Sesuai dengan gambar diatas, layar yang akan memberikan keterangan apabila user memasukkan nilai = 0 atau nilai > 60 dan akan memerintahkan untuk memasukkan kembali nilai ke variabel menit.

## f) Layar Pesan Error Saat Input Jam
Gambar 13. Hasil Tampilan Layar Pesan Error Pada Input Jam
Sesuai dengan gambar diatas, layar yang akan memberikan keterangan apabila user  memasukkan nilai = 0 atau nilai > 24 dan akan memerintahkan untuk memasukkan kembali nilai ke variabel jam.
III. H ASIL P ENGOLAHAN K UISIONER
Setelah  alat  ini  selesai,  peneliti  mengujinya  kepada  user. Pada tahap ini alat lampu dengan sistem sleep diujikan kepada masyarakat  umum  dan  juga  mahasiswa  yang  sudah  mengerti tentang bagaimana menggunakan suatu alat. Evaluasi terhadap alat ini dilakukan  dengan  cara  menyebar  kuesioner  kepada  25 responden.  Kemudian  responden  memberikan  tanggapan  dan sarannya melalui kuesioner.
Tabel 1. Hasil Kuesioner No Pertanyaan Ya  Tidak 1. Apakah anda mengetahui tentang mikrokontroler? 15 10 2. Apakah anda pernah menggunakan  mikrokontroler sebelumnya? 13 12 3. Apakah anda pernah mengontrol alat dengan sistem sleep ? 23 2 4. Apakah dalam kehidupan sehari  –  hari  anda  pernah menonton sebuah acara televisi, kemudian anda tertidur dan lupa untuk mematikan lampu? 19 6 5. Pernahkah terpikir oleh Anda, untuk melakukan kontrol terhadap lampu ? 9 16 6. Apakah anda pernah menggunakan  alat  seperti  ini sebelumnya ? 5 20 7. Setelah  mencoba  alat  ini, apakah alat ini dapat digunakan dengan mudah ? 23 2 8. Apakah  tampilan  dari  alat  ini sudah  sesuai  sebagai  alat pengontrol lampu ? 22 3 9. Menurut  anda,  apakah  alat  ini dapat  membantu  dalam  upaya penghematan listrik? 21 4 10.  Menurut  anda,  apakah  alat pengontrolan  lampu  dengan sistem sleep yang telah dibuat perlu dikembangkan lebih 24 1
No Pertanyaan Ya  Tidak lanjut? Gambar 14.Grafik Keseluruhan Hasil Kuesioner

## IV. P ENUTUP

## A. Kesimpulan
Setelah melakukan analisa, perancangan, uji coba program, serta  evaluasi  alat  lampu  dengan  sistem  sleep  maka  dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:
 Perancangan  alat  lampu  dengan  sistem  sleep  ini merupakan  suatu  bentuk  alat  pengontrolan  baru,  yang dapat  menentukan  kapan  lamanya  penggunaan  dari sebuah  lampu  dengan  sistem  sleep  agar  dapat mengurangi penggunaan cahaya yang tidak diperlukan.
 Setelah  dibuatnya  alat  lampu  dengan  sistem  sleep  ini dapat  mengurangi  penggunaan  dari  sumber  daya listrik,  yang  biasanya  terbuang  pada  saat  lampu  tidak dimatikan.
 Alat ini dapat berjalan dengan kapasitas tegangan yang tidak terlalu besar yakni sebesar 9 volt (baterai), namun dapat  megontrol  lampu  yang  berjalan  pada  kapasitas tegangan sebesar 220-230 volt.

## B. Saran
Saran untuk pengembangan lebih lanjut mengenai alat lampu dengan sistem sleep adalah sebagai berikut:
 Program  ini  dikonfigurasi  dengan  menggunakan bahasa  pemrograman  C,  dan  diharapkan  dapat mengembangkan  alat  lampu  dengan  sistem  sleep sesuai dengan bahasa pemrograman yang dikuasai.
 Biaya dari board mikrokontroler, LCD 16x2, Keypad 4x4,  relay  SPDT  tersebut  terbilang  cukup  mahal, carilah  alternatif  penggunaan  dari  masing  –  masing komponen dan bila memungkinkan diharapkan untuk merakit sendiri.
 Tambahkan relay sebagai saklar elektornik agar dapat mengontrol  jumlah  lampu  yang  lebih  banyak, sehingga  memungkinkan  untuk  mengurangi  beban dari penggunaan sumber daya listrik.
 Gunakan  LCD  dengan  spesifikasi  yang  lebih  tinggi dan  dapat  menampilkan  karakter  –  karakater  khusus agar tampilan dari alat ini menjadi lebih baik.

## D AFTAR P USTAKA
[1]   Syahrul,  2012,  Mikrokontroler  AVR  Atmega8535, Bandung: Informatika.
[2]  Winoto, Ardi, 2008, Mikrokontroler AVR Atmega8/32/16/8535  dan  Pemrograman  dengan  Bahasa C pada WinAVR, Bandung: Informatika.
[3]  Wardana,  Lingga,  2006,  Belajar  Mikrokontroler  AVR Seri  Atmega8535  Simulasi,  Hardware  dan  Aplikasi, Yogyakarta: Andi.
[4]  Ary  Heryanto,  M.  dan  Wisnu,  A.P,  2007,  Pemrograman Bahasa C Untuk Mikrokontroler ATmega8535, Yogyakarta: Andi.
[5]  Supriyanto,  Aji,  2005,  Pengantar  Teknologi  Informasi, Jakarta: Salemba Infotek.
[6]  Mazidi,  M.A.  dan  Mazidi,  Janice,  2010,  The  AVR Microcontroller  and  Embedded  System,  USA:  Prentice Hall PTR.
[7]  Pitowarno,  Endra,  2006,  Desain  Robotika,  Kontrol  dan Kecerdasan Buatan, Yogyakarta: Andi.
[8]  Sjukani,  Moh,  2010,  Struktur  Data  (Algoritma  & Struktur  Data  2)  Dengan  C,  C++  Edisi  4, Bekasi:  Mitra Wacana Media.