Bahrun Niam, Rony Darpono, Martselani Adias Sabara e-ISSN  2549-3701

## Pengembangan Deteksi Suhu dan Kelembaban Laboratorium Elektronika Dengan Menggunakan Metode Fuzzy Logic
Bahrun Niam 1 , Rony Darpono 2 , Martselani Adias Sabara 3
1,2,3 Politeknik Harapan Bersama e-mail: bahrun08@gmail.com 1 , ronydr80@gmail.com 2 , diazbara1984@gmail.com 3
Diterima: 10-08-2021
Disetujui: 13-01-2022                    Diterbitkan: 23-02-2022

## Abstract
The electronics laboratory is an important place to run the practical activities, especially among electronics students.  It  is  important  to  protect  laboratory  equipment  and  components  from  the  temperature  and humidity factors. Whether, the temperature is too cold and the humidity is too high, it caused the corrosion of all electronic components. Thus, it also caused minor until severe damage of the components. Arduino is  an  open  source  electronics  kit  which  specially  designed  to  make  easier  for  researcher  to  develop electronic devices regarding to various sensors and controllers. The laboratory room temperature detection system was carried out by using an Arduino device, which aims to determine the temperature conditions in the laboratory. The method used in this research is the fuzzy logic method. The software used is Arduiono and  Matlab,  while  the  hardware  is  power  supply,  D1  Mini  microcontroller,  DHT11  sensor  and  LCD.  The results showed that the temperature data obtained from the DHT11 sensor will be displayed on the LCD. The temperature data obtained is 27 degrees Celsius – 29 degrees Celsius. The system is able to provide information when the temperature and humidity conditions are abnormal and the LED lights up according to room conditions.
Keywords : Microcontroller, Temperature, Fuzzy

## Abstrak
Laboratorium  elektronika  merupakan  tempat  penting  untuk  melakukan  aktivitas  praktikum  khususnya mahasiswa elektronika. Penting untuk menjaga peralatan dan komponen praktikum yang tersimpan dalam laboratorium dari  faktor  suhu dan  kelembaban.  Apabila  suhu  terlalu dingin  dan kelembaban  terlalu  tinggi bisa mengakibatkan  terjadinya  korosi  pada  semua  komponen  elektronika.  Sehingga  bisa  mengakibatkan kerusakan yang ringan hingga parah pada komponen tersebut. Arduino adalah sebuah kit elektronik open source  yang  dirancang  khusus  untuk  memudahkan  setiap  orang  dalam  mengembangkan  perangkat elektronik.  Khususnya  yang  berkaitan  dengan  bermacam  sensor  dan  pengendali.  Sistem  deteksi  suhu ruang  laboratrorium  dapat  dilakukan  dengan  menggunakan  perangkat  arduino,  yang  bertujuan  untuk mengetahu  kondisi  suhu  dan  temperatur  di  laboratorium.  Motode  yang  digunakan  pada  penelitian  ini adalah  dengan  metode  fuzzy  logic.  Adapun  software  yang  digunakan  adalah  Arduino  dan  Matlab sedangkan  hardwarenya  yaitu  poweersuplay,  mikrokontroler  D1  Mini,  sensor  DHT11  dan  LCD.  Hasil penelitian menunjukkan data suhu yang diperoleh dari sensor DHT11 akan ditampilkan di LCD. Data suhu yang diperoleh adalah 27 derajat selsius – 29 derajat Celsius . Sistem dapat berjalan dengan baik. Sistem mampu memberikan informasi saat keadaan suhu dan kelembapan tidak normal dan lampu LED menyala sesuai dengan kondisi ruangan.
Kata Kunci: Mikrokontroler, suhu, fuzzy
Bahrun Niam, Rony Darpono, Martselani Adias Sabara e-ISSN  2549-3701

## Pendahuluan
Berdasarkan  Keputusan  Menteri  Kesehatan  Republik  Indonesia  No.  1405/Menkes/SK/XI/2002 tentang  Persyaratan  Kesehatan  Lingkungan  Kerja  Perkantoran  dan  Industri,  persyaratan  suhu atau  udara  ruang  yang  diatur  dengan  baik  adalah  berkisar  18 –  28 derajat  celsius dengan kelembaban  suhu  atau  udara  ruang  berkisar  40%  -  60%.  Jika  suhu  udara  ruang  mengalami peningkatan  sekitar  28 derajat  celsius ,  maka  ruangan  tempat  bekerja  harus  dipasang  AC  ( Air Conditioner ) (Menkes, 2002).
Agus  Sumarjono  (2018)  dalam  penelitian monitoring atau  pemantauan  suhu  ruangan melalui software LabView  serta  dapat  mengendalikan  secara  otomatis  menggunakan mikrokontroler  Arduino.  Hal  ini  dapat  memberikan  informasi  dengan  tepat  serta  akurat.  Pada saat  suhu  ruangan  minimum  (27 o C)  dan  suhu  maksimum  (32 o C)  tercapai  dengan  melalui mikrokontroler  arduino  tipe  UNO.  Sehingga  besarnya  nilai  suhu  udara  di  ruangan  kerja  akan mudah  terpantau  dan  terkendali  secara  otomatis.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mendapatkan data suhu dengan menggunakan logika fuzzy yang telah ditanamkan ke dalam suatu modul chip mikrokontroler.  Apabila  suhu  dan  kelembaban  terlalu  tinggi  dapat  mengakibatkan  terjadinya korosi pada komponen-komponen elektronika. Sehingga komponen-komponen eletkronika tidak mengalami kerusakan dan berfungsi maksimal.

## Studi Pustaka (Opsional)

## a. Penelitian Relevan
Dalam  penelitian  yang  dilakukan  oleh  Arifin  Bustanul  dan  Agus  Adhi  Nugroho  (2018), pengendalian  suhu  berbasis Logika  Fuzzy dengan  menggunakan National  Instrument  Myrio 1900 ,  menunjukkan  hasil  suhu  dapat  dikendalikan  dengan  baik  begitupula  dengan  motor kecepatannya  yang  terkendali  baik.  Data  dapat  ditampilkan  dengan  menggunakan  aplikasi LabView MyRio, berupa grafik.  Penelitian lainnya, oleh Prayitno Edy, Noni Juliasari, dan Pipin Farida Ariyani (2019), bahwa monitoring dan pengontrol suhu serta klelembaban berbasis Web dengan  metode Fuzzy  Logic  Control ,  dapat  mengatur  sistem  berfungsi  baik.  Data  suhu  dan kelembaban  akan  dikirimkan  melalui Bot  Telegram ,  dan  apabila  terjadi  kondisi  yang  tidak normal maka akan diberikan notifikasi panggilan telepon atau SMS. Deteksi suhu yang mereka pilih  adalah  sensor  DHT22  dan  deteksi  kelembaban  yang  digunakan  adalah  DS18B20. Sedangkan  mikrokontroler  yang  digunakan  adalah  jenis  Arduino  Uno.  Penelitian  lainnya  oleh Aristiono  Defri  dan  Asti  Riani  Putri  (2019)  membuktikan  bahwa  pengembangan  sistem pengendalian  dan  monitoring  suhu  berbasis Fuzzy  Logic mampu  menghasilkan  informasi akurasi  yang  sangat  tinggi  yaitu  99.6%.  Pada  suhu  yang  dihasilkan  sesuai  dengan  yang dibutuhkan  yaitu 34,10̊  –  35 ̊C.  Sistem  monitoring  dan  kontrol  suhu  ini  menggunakan  sensor suhu DHT22 dan menggunakan lampu pijar sebagai komponen yang akan menghasilkan panas serta  menggunakan  kipas  yang  putarannya  diatur  menggunakan  PWM  sehingga  kecepatan putar kipas bisa ditentukan  sesuai dengan suhu yang terdeteksi.

## b. Arduino
Arduino  merupakan  sebuah  platform hardware  open  source yang  mempunyai  input/output sederhana.  Arduino  dapat  digabung  dengan  modul  elektro  lainnya  sehingga  proses  perakitan rangkaian  menjadi  lebih  efisien.  Software  yang  digunakan  untuk  mengembangkan  perangkat arduino  sangat  mudah.  Secara  umum  arduino  terdiri  dari  dua  bagian  utama,  yaitu  (Yuono, 2016)
Bahrun Niam, Rony Darpono, Martselani Adias Sabara e-ISSN  2549-3701

## 1) Hardware
Berupa board yang berisi input dan output, seperti gambar 1.
Gambar 1. Board Arduino Uno
2) Software Integrated  Development  Enviroment (IDE)  merupakan software yang  digunakan  untuk menulis  program  arduino.  Arduino  memerlukan  instalasi  driver  untuk  menghubungkan dengan  komputer.  Pada  IDE  terdapat  contoh library untuk  mengembangkan  program. IDE arduino yang digunakan diberi nama Sketch .
Gambar 2. Integrated Development Environment (IDE)
c. Fuzzy Logic
Inti dari sistem fuzzy adalah basis pengetahuan yang terdiri atas aturan-aturan yang dituliskan sebagai  kumpulan  pernyataan-pernyataan  antisiden- konsekwen  “jika-maka”.  Sistem fuzzy sering  digunakan  sebagai  kontroler  yang  sering  disebut  sebagai  kontroler  fuzzy.  Fuzifikasi merupakan  proses  pengubahan  nilai crisp  (real) ke  nilai fuzzy .  Hal  ini  berguna  pada  kendali logika  fuzzy.  Sebab  kendali fuzzy hanya  dapat  mengolah  nilai  fuzzy.  Hal  ini  juga  dapat diterangkan bahwa semua nilai-nilai yang terukur di lapangan tidak sepenuhnya eksak. Namun masih  selalu  muncul  penyimpangan.  Untuk  memasukan  faktor  ketidakpastian  ini  bahwa  suatu nilai  dapat  didefinisikan  dalam  lingkup  nilai  tertentu.  Lingkup  nilai  tertentu  itu  dikenal  sebagai himpunan fuzzy (Rusli. 2017).
e-ISSN  2549-3701
Gambar 3. Himpunan fuzzy

## d. Matlab
Matlab  merupakan  perangkat  lunak  yang  digunakan  untuk  pemrograman,  analisis,  serta komputasi  teknik  dan  matematis  berbasis  matrik.  Matlab  merupakan  singkatan  dari Matrix Laboratory karena mampu menyelesaikan masalah perhitungan dalam bentuk matriks. Bahasa pemrograman  matlab  mengabungkan  proses  pemograman,  komputasi,  dan  visualisasi  melalui lingkungan kerja yang mudah digunakan. Dalam Matlab terdapat toolbox yang dapat digunakan untuk aplikasi-aplikasi khusus, seperti  pengolahan sinyal, sistem  kontrol, logika fuzzy , jaringan saraf  tiruan,  optimasi,  pengolahan  citra  digital,  bioinformatika,  simulasi  dan  berbagai  teknologi lainnya (Amir, 2017).
Secara umum, layar utama Matlab memuat tiga bagian penting sebagai berikut: 1) Current folder (folder terkini)
Untuk mengakses berbagai file dalam direktori terkini yang sedang digunakan.

## a.  Command windows
Untuk  menuliskan  perintah  dalam  bentuk  sintaks  program.  Perintah  yang  dituliskan dapat  berupa  perhitungan  sederhana,  memanggil  fungsi,  demo  program  dan  lain sebagainya. Setiap penulisan perintah selalu diawali dengan prompt “>>”. b.  Workspace
Untuk mengeksplorasi data yang telah dibuat atau diimpor dari file lain.
Gambar 4. Tampilan Layar Utama Matlab
Bahrun Niam, Rony Darpono, Martselani Adias Sabara e-ISSN  2549-3701

## Metodologi
Adapun rancangan penelitian ini dapat digambarkan mengikuti alur sebagai berikut.
Gambar 5. Diagram Alir Proses Peneilitian

## a. Menentukan Tempat
Objek  penelitian  ini  adalah  laboratorium  elektronika  yang  berisi  komponen-komponen elektronika yang biasa digunakan untuk praktikum mahasiswa.

## b. Perancangan
Perancangan  ada  dua  yaitu  perancangan software dan  perancangan hardware .  Perancangan software akan menggunakan aplikasi Arduino dan Matlab dengan menggunakan metode fuzzy logic .  Sedangkan  perancangan hardware dengan  menggunakan  mikrokontroler  D1  Mini sebagai  kontrolnya,  sensor  DHT11  sebagai  sensor  suhu  dan  LCD  untuk  menampilkan  data suhu dan kelembaban. Perancangan hardware ditunjukkan seperti gambar 6
Gambar 6. Perancangan Hardware

## c. Pembuatan Alat
Pembuatan alat dilakukan setelah pembuatan software selesai. Semua komponen akan dirakit menjadi  satu  dan  dikemas  dengan  akrilik  sehingga  memiliki  tampilan  yang  menarik.  Deteksi suhu ini terdiri dari beberapa komponen yaitu,
Mulai Menentukan tempat Perancangan alat Pembuatan alat Pengambilan data Selesai Alat bekerja ? Tidak Ya
Bahrun Niam, Rony Darpono, Martselani Adias Sabara e-ISSN  2549-3701

## 1)  Mikrokontroler D1 Mini
Mikrokontroler  D1  Mini  merupakan board  wifi mini  berbasis  ESP266  yang menghubungkan  perangkat  mikrokontroler  seperti  arduino  dengan  internet  via  wifi. Mikrokontroler  D1  Mini  diprogram  menggunakan  aplikasi  arduino  dan  mampu mengendalikan proses deteksi suhu dan kelembaban.
2)  Sensor Suhu DHT11
Sensor DHT11 merupakan sensor yang akan mendeteksi suhu dan kelembapan. Data yang  diperoleh  dari  sensor  DHT11  akan  dikirim  ke  Mikrokontroler  D1  Mini  yang kemudian menampilkan hasilnya ke layar LCD.
3)  LCD LCD  ( Liquid  Crystal  Display )  berfungsi  untuk  menampilkan  data  yang  diperoleh  dari sensor DHT11. LCD yang digunakan adalah type LCD OLED
4)  Power  Supply
Power supply digunakan untuk mensuplay tegangan akan digunakan untuk menyalakan mikrokontroler  D1  mini,  sensor  DHT11  dan  LCD.  Besarnya  output  tegangan power supply yang dibutuhkan adalah 5 volt dan input tegangan power supply adalah 220 volt.

## d. Pengambilan Data
Pengambilan data  yang ditampilkan oleh alat monitoring suhu, yang berisi data suhu dan data kelembaban ruang laboratorium elektronika.

## e. Kebutuhan Hardware
Adapun  kebutuhan  peralatan  yang  dibutuhkan  dalam  perancangan  ini  tertera  pada  Tabel  1 berikut.
Tabel 1. Bahan dan Alat Penelitian No Nama Bahan Nama Alat 1 Arduino D1 Mini Multimeter 2 Sensor DHT11 Termometer 3 LCD Laptop 4 Akrilik Solder 5 Skrup Obeng 6 Kabel Software Arduino 7 Tenol Software Matlab

## f. Roadmap Penelitian
Untuk  menghasilkan  alat  yang  berhasil  makan  perlu  dilakukan  beberapa  uji  coba.  Lebih jelasnya roadmap penelitian ditampilkan pada gambar berikut.
Bahrun Niam, Rony Darpono, Martselani Adias Sabara e-ISSN  2549-3701

## Gambar 7. Roadmap Penelitian

## Hasil dan Pembahasan
Pengujian  sensor  ini  dilakukan  dengan  meletakkan  alat  deteksi  suhu  dan  kelembapan  di laboratorium. Luas laboratorium adalah 108 meter persegi dan tingginya 3 meter, terdapat satu AC dengan kapasiatas 1 PK, dan lampu 6 titik dengan total daya 90 Watt.  Pemantauan suhu dan  kelembapan  dari  pukul  09:00  sampai  dengan  09:35  WIB  dengan  jarak  waktu  5  menit. Pemilihan  waktu  pagi  karena  suhu  dan  kelembapan  dipagi  hari  relatif  dingin  serta  kenaikan kelembapan di siang harinya sangat jelas berbeda. Rata-rata kenaikan suhu  yang dicatat oleh sensor DHT11 adalah 0,25 0 C. Untuk kelembpan rata-rata kenaikan 1,62 % RH. Berikut adalah tabel 2 yang menampilkan hasil dari pengujian sensor DHT11.
Tabel 2. Hasil sensor DHT11 No Pukul Sensor DHT 11 Suhu Kelembapan 1. 09:00:00 27 50.8 2. 09:05:00 27 50.7 3. 09:10:00 27 50.5 4. 09:15:00 28 50.3 5. 09:20:00 28 50.4 6. 09:25:00 28 50.0 7. 09:30:00 29 49.0 8. 09:35:00 29 47.0 9. 09:40:00 30 45.0 10. 09:45:00 30 44.0
Adapun  fungsi  keseluruhan  suhu  yang  dibentuk  dapat  dilihat  pada  kurva  gambar  8 untuk suhu  dan kurva untuk kelembapan berikut:
e-ISSN  2549-3701
Gambar 8. Kurva Suhu
Dari  Gambar 8  dapat  disimpulkan  bahwa  variabel  suhu  memiliki  tiga  himpunan yaitu dingin, hangat dan panas. Variabel-variabel tersebut akan menjadi variabel linguistic. Begitupula  variabel  kelembapan  yang  memiliki  tiga  himpunan  yaitu  kering,  sedang  dan basah sebagaimana ditampilkan pada Gambar 9 berikut.
Gambar 9. Kurva Kelembapan
Dari  kurva-kurva  di  atas  maka  dapat  dicari  derajat  keanggotaan  dari  masing-masing variabel  yang  akan  kita  gunakan  sebagai  masukan  data  bagi  rule  base  dengan  penggunaan persamaan  derajat  keanggotaan. Untuk  mempermudah  dalam  pengamatan  suhu  dan kelembapan  laboratorium,  maka  digunakan  lampu  indikator  sebagai  tanda  kondisi laboratorium.
Tabel 3. Indikator Kondisi Laboratorium No Suhu Kelembapan Nyala LED 1 Nyala LED 2 1 Dingin Kering Hijau Nyala Hijau Nyala 2 Dingin Sedang Hijau Nyala Hijau Mati 3 Dingin Basah Kuning Mati Kuning Mati 4 Hangat Kering Kuning Nyala Kuning Nyala 5 Hangat Sedang Kuning Nyala Kuning Mati 6 Hangat Basah Kuning Mati Kuning Mati 7 Panas Kering Merah Nyala Merah Nyala 8 Panas Sedang Merah Nyala Merah Mati 9 Panas Basah Merah Mati Merah Mati

## Kesimpulan
Dari  penelitian  yang  telah  dilakukan  maka  dapat  disimpulkan  bahwa  sistem  dapat  berjalan dengan bagus. Sistem mampu memberikan informasi saat keadaan suhu dan kelembapan tidak normal.  Dengan  menggunakan  metode fuzzy  logic  controller ,  sistem  dapat  menyalakan  LED sesuai  dengan  kondisi  ruangan.  Berdasarkan  hasil  penelitian,  disarankan  agar  data  suhu  dan kelembapan bisa diakses melalui internet, dan informasi data tersebut dapat dikirimkan melalui sms kepada penanggung jawab ruangan.
e-ISSN  2549-3701

## Referensi
Bustanul,  A.,  Nugroho,  A  A.  (2018). Pengendalian  Suhu  Dalam  Ruang  Berbasis  Logika  Fuzzy Dengan  Menggunakan  National  Instrument  Myrio  1900. FMIPA  UNIMUS  2018.  ISBN  : 978-602-5614-35-4
Defri, A., Putri, A, R. (2019). Pengembangan Sistem Pengendalian Dan Monitoring Suhu Pada Ruang Inkubator Budidaya Lovebird Berbasis Fuzzy Logic. JOEICT  (Jurnal of Education and Information Communication Technology) . 03(02), 141 – 149.
Dini, I., Syauqi, D., Prasetio, B, H. (2017). Perbandingan Jumlah Membership Dan Model Fuzzy Terhadap  Perubahan  Suhu  Pada  Inkubator  Penetas  Telur. Jurnal  Pengembangan Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer . 1(6), 476-485
Edy,  P.,  Juliasari,  N.,  Ariyani,  P,  F.  (2019).  Monitoring  Dan  Pengontrolan  Suhu  Serta Kelembaban Penyimpanan Bahan Makanan Berbasis Web Dengan Metode Fuzzy Logic Controller. SINTAK. ISBN: 978-602-8557-20-7. Keputusan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 1405/Menkes/SK/XI/2002. Rosdian,  A  R.,  Wibowo,  A.  (2014).  Monitoring  Suhu  Ruangan  Server  Dengan  Fuzzy  Logic Metode Sugeno Menggunakan Arduino dan SMS. SWABUMI , I(1). ISSN 2355-990X Rusli, Mochammad. (2017). Dasar Perancangan Kendali Logika Fuzzy . Malang. UB Media Sumarjono, Agus. (2018). Sistem Monitoring Dan Pengendalian Suhu Ruangan Di Laboratorium Dengan Menggunakan Labview Berbasis Arduino. Integrated Lab Journal , 06(02), 65-74 Tjolleng, Amir. (2017). Pengantar Pemrograman Matlab. Jakarta. PT. Gramedia Yuwono. (2016).  Arduino Itu Pintar. Jakarta. PT Elex Media Komputindo