Jambura Journal of Electrical and Electronics Engineering

## Kontrol Penerangan Ruangan  Dengan Gerakan Tangan Berbasis NodeMCU ESP8266
Tony J. Wungkana Teknik Listrik Politeknik Negeri Manado Manado, Indonesia wungkanatony@gmail.com
Nikita Sajangbati
Teknik Informatika Politeknik Negeri Manado Manado, Indonesia nikitasajangbati27@gmail.com Toban T. Pairunan Teknik Informatika Politeknik Negeri Manado Manado, Indonesia toban.t.pairunanr@gmail.com Benny A.P. Loegimin Teknik Listrik Politeknik Negeri Manado Manado, Indonesia bennyloegimin@gmail.com
Sukandar Sawidin
Teknik Listrik Politeknik Negeri Manado Manado, Indonesia sukandarsawidin@gmail.com Diterima : September 2022 Disetujui : Desember 2022 Dipublikasi
: Januari 2023
Abstrak—Untuk  menyalakan  lampu  penerangan  dalam ruangan masih dilakukan secara manual dengan cara menekan saklar lampu. Switch merupakan alat listrik untuk menyalakan atau  memadamkan  lampu.  Ada  banyak  sekali  inovasi-inovasi yang  dapat  di  lakukan  untuk  mempermudah  pekerjaan manusia.  Salah  satunya  adalah  menggunakan  sensor  gesture yang  diaplikasikan  untuk  mengganti  saklar  manual.  Sensor gesture adalah suatu komunikasi non-verbal yang mengkomunikasikan  pesan-pesan  tertentu  dengan  mendeteksi adanya  pergerakan tangan.  Penelitian ini untuk memfaatkan sensor gesture yang berfungsi sebagai kontrol memutuskan dan menyambungkan  aliran  listrik  tanpa  kontak  fisik  antara pengguna  dan  perangkat  yang  dibuat,  untuk  menyalakan lampu  dalam  ruangan,  sensor  gesture  mendeteksi  pergerakan tangan    ke  atas,  ke  bawah,  ke  samping  kiri  dan  ke  samping kanan. Jika ada pergerakan tangan sebagai sinyal gerak isyarat (gesture . sensor) sebagai masukan dan diolah oleh microcontroller  NodeMCU  ESP8266  yang  digunakan  sebagai masukan  modul  relay  untuk  menyalakan  atau  memadamkan lampu.
Kata Kunci :  lampu; microkontroller; relai; sensor gesture
Abstract— To turn on the indoor lighting is still done manually by pressing the  light switch. Switch is an electric tool to turn on or turn off the lights. There are lots of innovations that can be done to make human work easier. One of them is using a gesture . sensor which is applied to replace a manual switch. Gesture . sensor is a non-verbal  communication  that  communicates  certain  messages by  detecting  hand  movements.  This  research  is  to  utilize  the gesture sensor which functions as a control for disconnecting and connecting  electricity  without  physical  contact  between  the  user and the device being made, to turn on the lights in the room, the gesture sensor detects hand movements up, down, to the left and to the right side. If there is a movement of the hand as a gesture signal (gesture.sensor) as input and processed by the NodeMCU ESP8266  microcontroller  which  is  used  as  input  to  the  relay module to turn on or turn off the lights.
Keywords: lights; microcontroller; relay; gesture sensor

## I. P ENDAHULUAN
Untuk menyalakan lampu penerangan dalam ruangan masih dilakukan secara manual dengan cara menekan tombol on/off saklar  lampu.  Switch  merupakan  alat  listrik  untuk menyalakan atau memadamkan lampu. [1] [2][3][4]
Manusia  selalu  berusaha  untuk  menciptakan  sesuatu yang  dapat  mempermudah  aktivitasnya,  hal  inilah  yang mendorong  perkembangan  teknologi  yang  telah  banyak menghasilkan  alat  yang  membantu  untuk  mempermudah kegiatan manusia. Dengan kemajuan teknologi yang saat ini memungkinkan  untuk  memciptakan  alat  yang  dapat mengontrol / meyalahkan lampu tanpa menggunakan saklar. yang biasanya kita akan menyalakan lampu dengan menekan saklar pada dinding.  [5][6][7][8]
Berdasarkan  hal  di  atas,  maka  untuk  mempermudah pekerjaan manusia yang sudah tua dan penyandang stabilitas untuk menyalakan dan mematikan lampu dengan menggunakan  gerakan  tangan  yang  dideteksi  oleh  sensor gesture .    S.  K.  Sawidin,  T.  M.  Kereh  dkk  (2022)  membuat kontrol lampu dengan perintah suara melalui aplikasi android Voicetooth  menggunakan  Arduino  uno.  Kelemahannya setiap menyalakan atau mematikan lampu harus menggunakan  smartphone,  dan  bersifat  simulasi  juga  tidak dapat digunakan bagi orang yang tuna wicara.
Andri  Susanto  dkk  (2018)  membuat  rancang  bangunn aplikasi  android  untuk  kontrol  lampu  gedung  berbasis Arduino menggunakan media bluetooth dan bersifat simulasi dengan  menggunakan  LED.  Setiap  ingin  menghubungkan dengan  Bluetooth  harus  dipairing  dulu  sehingga  kedua Bluetooth bisa berkumunikasi.[9][10][11][12][13]
Sensor Gesture adalah  suatu  komunikasi  non-verbal yang  mengkomunikasikan  pesan-pesan  tertentu,  sensor gesture mendeteksi pergerakan dari tangan atau tubuh. maka pada  pengkajian  ini  dilakukan  sinyal  gerak  isyarat  sebagai switch menyalakan  atau  memadamkan  lampu  Jika  ada
pergerakan tangan sebagai sinyal gerak isyarat ( gesture . sensor)  sebagai  masukan  dan  diolah  oleh microcontroller NodeMCU ESP8266 menghasilkan keluaran yang  digunakan  sebagai  masukan  modul  relay  untuk menyalakan atau memadamkan lampuUntuk  membuat data output  digital  menjadi  0  atau  1,  dilakukan  dengan  cara menggerakan  tangan  seperti  ke . atas,  ke .. bawah,  ke samping . kiri dan ke samping . kanan pada bagian atas sensor gesture ,  jadi  tidak  dilakukan  dengan .. cara . menyentuh  atau menekan. [13][14][15] [16]

## II. METODE PENELITIAN
Untuk  mengetahui  proses  pembuatan  penerangan ruangan dengan gerakan tangan berbasis nodeMCU ESP8266 dilakukan  penelitian  pengkajian  pada  sistem  kontrol. Penelitian  yang  akan  dilaksanakan  dengan  tahapan-tahapan sebagai berikut: Perancangan  diagram alir penelitian,  blok diagram      sistem  kontrol,  merancang power  supply ,  sensor gesture , driver  Relay ,  Lampu  COB  Led      dengan menggunakan microkontroler NodeMCU  ESP8266  serta pengujian  sistem  kontrol      yang  terintegrasi  guna mempermudah dalam proses pembuatan perangkat keras.

## A.  Blok Diagram Penerangan Ruangan Dengan Gerakan Tangan
Pada      Gambar    1,  pergerakan. tangan   merupakan anggota badan yang digunakan untuk sinyal gesture..sensor . Jika  ada  pergerakan  tangan  sebagai  sinyal  gerak  isyarat ( gesture. sensor)  sebagai  masukan  dan  diolah  oleh microcontroller NodeMCU ESP8266 menghasilkan keluaran yang  digunakan  sebagai  masukan  modul  relay  untuk menyalakan  atau  memadamkan  lampu  yang      kemudian digunakan untuk menyalakan lampu LED COB.

## Gambar 1. Blok Diagram Sistem
Bagian-bagian perangkat keras diagram blok sistem  adalah seperti berikut : a.  Pergerakan .. tangan        sebagai  sinyal  masukan gesture . sensor b. Gesture . sensor mengindra  pergerakan tangan c.  Mikrokontroler NodeMCU ESP8266 sebagai   pemroses data dari sensor gesture . d.  Modul relay driver e.     Lampu COB LED  12 Vdc.

## B. Flowchart Sistem Penerangan Ruangan
Perangkat lunak yang ditanamkan ke dalam mikrokontroler  [17]–[20]  NodeMCU  ESP8266  berfungsi
untuk  mengoperasikan  peralatan microkontroler tersebut agar  sesuai  dengan  apa  yang  diharapkan.  Perangkat  lunak yang  digunakan  adalah Arduino  1.8.10 yang  berbasis  pada bahasa C. Dalam perancangan perangkat lunak menggunakan algoritma  dalam  bentuk flowchart (diagram  alir),  dimana pembuatan  algoritma  ini  bertujuan  untuk  mempermudah dalam  pembuatan  program.  Gambar  2,  memperlihatkan flowchart sistem  kontrol  Penerangan  Ruangan  dengan gerakan tangan sebagai sinyal pada Sensor Gesture .
Gambar 2. Flowchart Penerangan Ruangan
Penjelasan Flowchart gambar 2. :
Pada  saat  sistem    diaktifkan,    Sensor Gesture akan mendeteksi  Gerakan  tangan.  Ada  empat  gerakan  tangan  ke atas,  ke  bawah,  kekiri  dan  ke  kanan.  Misalkan  ada  gerakan tangan ke atas maka sensor gesture akan mendeteksi gerakan tersebut  dan  akan  memberikan  sinyal  pada  mikrokontroler NodeMCU  ESP8266  untuk  diproses,  dan  outputnya  akan mengaktifkan relai dan menyalakan atau memadam lampu di dalam  ruangan.  Demikian  juga  untuk  gerakan  tangan  ke bawah, ke kiri dan ke kanan.

## C. Perancangan Hardware
Gambar 3. Rangkaian Sistem Perangan Lampu Ruangan
Keterangan :
- NodeMCU  ESP8266  dihubungkan  dengan  sumber tegangan 5 VDC
- Pin NodeMCU D1 dihubungkan pada Sensor APDS-9960 SCL
- Pin NodeMCU D3 dihubungkan pada Sensor APDS-9960 SLA
- Pin NodeMCU D4 dihubungkan pada Sensor APDS-9960 INT
- Pin NodeMCU 3.3VDC dihubungkan pada Sensor APDS- 9960 VCC
- Pin  NodeMCU  GND  dihubungkan  pada  Sensor  APDS- 9960 GND
- Pin NodeMCU D5  dihubungkan pada relay driver IN 1
- Pin NodeMCU D6 dihubungkan pada relay driver IN 2
- Pin NodeMCU D7 dihubungkan pada relay driver IN 3
- Pin NodeMCU D8 dihubungkan pada relay driver IN 4
- Pin NodeMCU VIN dihubungkan pada relay driver VCC
- Pin NodeMCU GND dihubungkan pada relay driver GND
- COM  (+) relay  driver 1,2,3  dan  4    dihubungkan  dengan sumber tegangan  + 12 VDC
- NO relay driver 1 dihubungkan dengan Lampu Led COB 1 - NO relay driver 1 dihubungkan dengan Lampu Led COB 2 - NO relay driver 1 dihubungkan dengan Lampu Led COB 3 - NO relay driver 1 dihubungkan dengan Lampu Led COB 4
- N  (-)  Lampu  COB  Led  1,2,3  dan  4  dihubungkan  dengan Netral  (-) sumber teg. - 12 VDC

## D. Pemograman Sistem Kontrol
Pemograman  yang  ditanamkan  di  NodeMCU ESP8266  melalui  pemograman    Arduino . IDE  dilakukan sinkron  serupa  deskripsi  sistem  penerangan  lampu.  seperti pada gambar 4.
Gambar 4.  Perancangan Software pada Arduino Nano

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Untuk  melakukan  pengujian  pada microcontroller NodeMCU  ESP8266  diperlukan  serial  monitor  yang  akan memonitor  pesan-pesan  yang  telah  disisipkan  pada source code .  Tujuannya  untuk  mengetahui  status-status  dari  sinyal yang  diterima microcontroller .  Untuk  membuka  Serial Monitor  bisa  dengan  mengakses Tools  ->  Serial  Monitor , atau  dengan  menekan  tombol  kombinasi Ctrl  +  Shift  +  M. seperti  pada Gambar  5 . Selanjutnya  ada  informasi  bahwa NodeMCU ESP8266 telah diinisialisasi seperti pada gambar 6, sehingga pengujian sistem bisa dilakukan.

## Gambar 5. Mengaktifkan Serial monitor
Gambar 6. Inisialisasi NodeMCU ESP8266 pada Sensor Gesture
Prototype Sistem  Kontrol  Penerangan  Ruangan dengan  sensor gesture sebagai  pengganti  saklar  seperti terlihat  pada  gambar  7,  maka  langkah  selanjutnya  adalah melakukan pengujian alat.

## A. Pengujian Gerakan Tangan Ke Bawah
Pada Gambar 8. Jika sensor gesture menerima signal Bawah microkontroller NodeMCU  ESP8266  akan memeriksa  status  Relai  1.  Jika  status LOW maka NodeMCU  ESP8266  akan  mengaktifkan  Relai  1  dan menyalakan lampu yang ada pada ruangan 1 . Sebaliknya jika  status HIGH maka  NodeMCU  ESP8266  akan mematikan Relai 1 dan memadamkan lampu pada ruangan
Gambar 8. Sensor Gesture Mendeteksi Sinyal Gerankan Tangan Ke Bawah

## B. Pengujian Gerakan Tangan Ke Atas
Pada  Gambar  9.  Jika  sensor gesture menerima  sinyal Atas microkontroller NodeMCU ESP8266 akan memeriksa status Relai 2. Jika status LOW maka NodeMCU ESP8266 akan  mengaktifkan  Relai  2  dan  menyalahkan  lampu  yang ada  pada ruangan  2 Sebaliknya  jika  status HIGH maka NodeMCU  ESP8266  akan  mematikan  Relai  2  dan memadamkan lampu pada ruangan 2.
Gambar 9. Sensor Gesture Mendeteksi Sinyal Gerankan Tangan Ke Bawah

## C. Pengujian Gerakan Tangan Ke Kiri
Pada Gambar 10. Jika sensor gesture menerima sinyal Kiri mikrokontroller NodeMCU ESP8266 akan memeriksa status Relai 3. Jika status LOW maka NodeMCU ESP8266 akan  mengaktifkan  Relai  3  dan  menyalahkan  lampu  yang ada  pada ruangan  3 Sebaliknya  jika  status HIGH maka NodeMCU  ESP8266  akan  mematikan  Relai  3  dan memadamkan lampu pada ruangan 3.
Gambar 10. Sensor Gesture Mendeteksi Sinyal Gerankan Tangan Ke Kiri

## D. Pengujian Gerakan Tangan Ke Kanan
Pada  Gambar  11.  Jika  sensor gesture menerima  sinyal Kanan microkontroller NodeMCU  ESP8266  akan  memeriksa status Relai 4. Jika status LOW maka NodeMCU ESP8266 akan mengaktifkan  Relai  3  dan  menyalahkan  lampu  yang  ada  pada ruangan  4 Sebaliknya  jika  status HIGH maka  NodeMCU ESP8266 akan mematikan Relai 4 dan memadamkan lampu pada ruangan 4.
Gambar 11. Sensor Gesture Mendeteksi Sinyal Gerankan Tangan Ke Kanan
Dari hasil pengujian diperoleh suatu prototype rakitan peranti yang  mampu  mengaktifkan led  lamp COB  dengan melambaikan tangan pada gesture . sensor ke . bawah, atas, kiri dan kekanan, dengan jarak maksimum 25 cm.

## IV. K ESIMPULAN
Setelah  dilakukan  pengujian  dari  hasil  penelitian  pada prototype sistem kontrol penerangan ruangan menggunakan sensor gesture sebagai pengganti  saklar  manual diperoleh Jika  sensor gesture menerima  signal Bawah (dari  Serial Monitor) microkontroller NodeMCU  ESP8266  akan memeriksa status Relai 1. Jika status LOW maka NodeMCU ESP8266  akan  mengaktifkan  Relai  1  dan  menyalahnya lampu  yang  ada  pada ruangan  1 .  Sebaliknya  jika  status HIGH maka NodeMCU ESP8266 akan mematikan Relai 1 dan  memadamkan  lampu  pada  ruangan  1.  Demikian  juga jika  sensor  mendeteksi  signal  Atas,  Kiri  dan  Kanan. Disarankan  dapat  memonitoring  penggunaan  daya  listrik yang dapat mengukur dan menampilkan nilai tegangan, arus dan daya listrik yang digunakan.

## U CAPAN T ERIMA K ASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada  P3M Politeknik  Negeri  Manado  yang  telah  memfasilitasi penelitian  ini  dan  Pengelola  Jambura  Journal  of  Electrical and  Engineering  (JJEEE)  Jurusan  Teknik  Elektro  Fakultas Teknik  Universitas  Negeri  Gorontalo,  sebagai  sarana berbagi dan bertukar pikiran demi perbaikan penelitian ini, seta  semua  pihak yang  tidak dapat  disebutkan  satu  persatu sehingga karya tulis ini bisa terlaksana.

## R EFERENSI
[1]  P. Asmaleni, D. Hamdani, and I. Sakti, “Pengembangan Sistem  Kontrol  Kipas  Angin  Dan  Lampu  Otomatis Berbasis Saklar Suara Menggunakan Arduino Uno,” J. Kumparan  Fis. ,  vol.  3,  no.  1,  pp.  59–66,  2020,  doi: 10.33369/jkf.3.1.59-66.
[2]  M. D. Cookson and P. M. R. Stirk, “Perancangan Kipas Angin  Menggunakan  Kendali  Suara  Dan  Bluetooth,” Tek. Elektro , 2019.
[3]  R. Hansza and S. I. Haryudo, “Rancang Bangun Kontrol Motor  DC  dengan  PID  Menggunakan  Perintah  Suara dan Monitoring Berbasis Internet of Things ( IOT ),” J. Tek. Elektro , vol. 9, no. 2, pp. 477–485, 2020.
[4]  S.  H.  Bere,  A.  Mahmudi,  A.  P.  Sasmito,  and  F.  T. Industri,  “Otomatis  Menggunakan  Sensor  Jarak Berbasis Arduino,” vol. 5, no. 1, pp. 357–363, 2021.
[5]  E.  F.  Colli et  al. ,  “Lampu  Pada  Smart  Class  Berbasis Mikrokontroler,” 13 , pp. 98–109.
[6]  M.  Y.  Haris,  “Perancangan  Sistem  Kontrol  Lampu Berbasis  Mikrokontroler  Arduino  Uno  R3  Dengan Sensor Suara,” J. Chem. Inf. Model. , vol. 53, no. 9, pp. 1689–1699, 2018.
[7]  I.  Ilamsyah,  H.  I.  Setyawan,  and  A.  Syahfitri,  “Robot Pencari  Benda  Menggunakan  Perintah  Suara  Berbasis Arduino Uno,” J. CERITA , vol. 3, no. 2, pp. 206–216, 2017, doi: 10.33050/cerita.v3i2.658.
[8]  R.  Kurnia  and  A.  Chusyairi,  “Rancang  Bangun Dispenser  Penuangan  Air  Minum  Otomatis  Berbasis Arduino  Menggunakan  Metode  Prototype,” Aisyah  J. Informatics  Electr.  Eng. ,  vol.  3,  no.  2,  pp.  153–162,
2021.
[9]  R. I. Nugraha and A. R. Nugraha, “Simulasi smart home berbasis arduino,” J. Manaj. dan Tek. Inform. , vol. 01, no. 01, pp. 241–250, 2018.
[10]  F.  M.  W.  Nurul  Isna  Ganggalia,  Apri  Junaidi, “Prototype  Alat  Pengendali  Lampu  dengan  Perintah Suara menggunakan,” Rekayasa Sist. dan Teknol. Inf. , vol. 3, no. 3, pp. 389–394, 2019.
[11]  S. K. Sawidin, T. M. Kereh, Y. S. Rompon, and D. S. Pongoh,  “Sistem  Kontrol  Peralatan  Listrik  Dengan Aplikasi Android Voice Controller,” Jambura J. Electr. Electron.  Eng. ,  vol.  4,  no.  2,  pp.  213–217,  2022,  doi: 10.37905/jjeee.v4i2.14725.
[12]  A. Susanto, “Rancang Bangun Aplikasi Android Untuk Kontrol Lampu Gedung Menggunakan Media Bluetooth Berbasis Arduino Uno,” J. Tek. , vol. 7, no. 1, pp. 51–58, 2018, doi: 10.31000/jt.v7i1.949.
[13]  F. E. K. A. Widiananda, P. Studi, T. Elektro, F. Teknik, and  U.  M.  Surakarta,  “Pengendalian  lampu  dengan perintah  suara  serta  pengatur  intensitas  cahaya  secara touchscreen menggunakan smartphone berbasis arduino
untuk  orang  berkebutuhan  khusus  dan  lanjut  usia,” 2021.
[14]  Y. Yulisman, M. Rispani, M. Mardeni, A. Zulkifli, and Y.  Irawan,  “Security  Alarm  Rumahan  Berbasis  Suara dan  SMS  Gateway  Mengggunakan  Mikrokontroler Arduino Uno Atmega 328 dan Sensor Passive Infra Red (PIR),” J. Ilmu Komput. , vol. 11, no. 1, pp. 43–50, 2022, doi: 10.33060/jik/2022/vol11.iss1.241.
[15]  M.  T.  A.  Zaen  and  A.  Yunandy,  “Pengendali  Lampu Monitoring  Rumah  Dengan  Short  Message  Service (Sms) Berbasis Arduino Uno,” J. Inform. dan Rekayasa Elektron. ,  vol.  1,  no.  2,  p.  47,  2018,  doi: 10.36595/jire.v1i2.59.
[16]  Siswanto,  W.  Gata,  and  R.  Tanjung,  “Kendali  Ruang Server Menggunakan Sensor Suhu DHT 22, Gerak Pir dengan Notifikasi Email,” Pros.  Semin.  Nas.  Sist.  Inf. dan Teknol. Inf. , vol. 3584, pp. 134–142, 2017.
[17]  A.  W.  A.  Antu,  S.  Abdussamad,  and  I.  Z.  Nasibu, “Rancang  Bangun  Running  Text  pada  Dot  Matrix 16X160  Berbasis  Arduino  Uno  Dengan  Update  Data System Menggunakan Perangkat Android Via Bluetooth,” Jambura  J.  Electr.  Electron.  Eng. ,  vol.  2, no. 1, pp. 8–13, 2020, doi: 10.37905/jjeee.v2i1.4321.
[18]  S. Adriansyah Hulukati, T. Pratiwi Handayani, R. Jaya, and  S.  Abdussamad,  “A  prototype  of  solar-powered automatic  ablution  tap,” IOP  Conf.  Ser.  Mater.  Sci. Eng. ,  vol.  486,  no.  1,  2019,  doi:  10.1088/1757- 899X/486/1/012078.
[19]  M.  R.  Wirajaya,  S.  Abdussamad,  and  I.  Z.  Nasibu, “Rancang  Bangun  Mesin  Penetas  Telur  Otomatis Menggunakan Mikrokontroler Arduino Uno,” Jambura J. Electr. Electron. Eng. , vol. 2, no. 1, pp. 24–29, 2020, doi: 10.37905/jjeee.v2i1.4579.
[20]  M.  Ismail,  R.  K.  Abdullah,  and  S.  Abdussamad, “Tempat  Sampah  Pintar  Berbasis  Internet  of  Things (IoT) Dengan Sistem Teknologi Informasi,” Jambura J. Electr. Electron. Eng. , vol. 3, no. 1, pp. 7–12, 2021, doi: 10.37905/jjeee.v3i1.8099.