## Rancang Bangun Saklar Lampu Otomatis dan Monitoring Suhu Rumah Menggunakan VB. Net dan Arduino
Trisiani Dewi Hendrawati 1 , Indra Lesmana 2
1,2 Program Studi Teknik Komputer, Politeknik Sukabumi Jl. Babakan Sirna No. 25 Kota Sukabumi, Indonesia trisianid@gmail.com

## Abstrak
Teknologi yang saat ini sedang populer adalah teknologi smart home atau rumah pintar. Smart home system adalah sebuah  sistem  yang  memberikan  segala  kenyamanan,  keselamatan,  keamanan,  dan  penghematan  energy  yang berlangsung  secara  otomatis  dan  terprogram  melalui  komputer  pada  sebuah  gedung  atau  rumah  tinggal . Salah  satu aplikasi smart home yang dapat dirancang adalah saklar lampu otomatis dan monitoring suhu. Pada makalah ini, sistem ini  dirancang  dengan  menggunakan  modul  mikrokontroler  Arduino  Uno  dan  VB.  Net  sebagai  perangkat  antarmuka. Berdasarkan pengujian alat tersebut antarmuka VB. Net yang dirancang dapat terkoneksi dengan hardware dan bekerja dengan baik.
Kata kunci: smart home , saklar lampu, suhu, Arduino, VB. Net

## Abstract
The popular technology currently is smart home technology or smart house. Smart home system is a system that will provide the comfort, safety, security, and energy saving which is automatic and programmed through a computer on a building or a house. One of smart home appliances that can be designed is automatic lamp switches and temperature monitoring system. In this paper, this system is designed using Arduino Uno microcontroller board and VB. Net as an interface device. Based on test result, VB. Net interface that designed can be connected with hardware of the system as well.
Keywords: smart home, lamp switch, temperature, Arduino, VB. Net

## I. P ENDAHULUAN
Teknologi  masa  kini  berkembang  sangat  pesat. Hal ini dapat dibuktikan dengan banyaknya inovasi- inovasi  yang  telah  dibuat  di  dunia  ini.  Teknologi yang saat ini sedang populer adalah teknologi smart home atau rumah pintar. Smart home system adalah sebuah  sistem  berbantuan  komputer  yang  akan memberikan  segala  kenyamanan,  keselamatan, keamanan dan penghematan energi, yang berlangsung secara otomatis dan terprogram melalui komputer,  pada  gedung  atau  rumah  tinggal. Berdasarkan latar belakang diatas dapat dirumuskan masalah yang relevan dengan judul yang ada yaitu: bagaimana  cara  membuat  saklar  lampu  dan monitoring suhu rumah  menggunakan VB. Net dan Arduino?; bagaimana  hasil  pengujian  dari  saklar
lampu  dan  monitoring  suhu  rumah  menggunakan VB. Net dan Arduino?
Beberapa  penelitian  terkait  sebelumnya  telah dilakukan.  Aplikasi  Android  dirancang  untuk mengendalikan  lampu  berbasis  mikrokontroler ATMega  328  [1].  Otomasi  lampu  dan  sistem pendingin  ruangan  menggunakan  sensor  LDR  dan LM35 juga  telah  dirancang  oleh  [2].  Terakhir  pada [3],  aplikasi desktop Visual  Basic  telah  dirancang untuk mengendalikan lampu lalu lintas.

## II. P ERANGKAT K ERAS DAN L UNAK

## A. Arduino Uno
Arduino  Uno  (Gambar  1)  adalah  sebuah  modul mikrokontroler  yang  menggunakan  mikrokontroler ATMega328  sebagai  perangkat  utamanya.  Arduino Uno  saat  ini  banyak  digunakan  untuk  aplikasi-
Tabel 1. Spesifikasi modul mikrokontroler Arduino Uno [4] Spesifikasi Keterangan Chip mikrokontroler ATMega328P Tegangan operasi 5V Tegangan input 7V - 12V Tegangan input ( limit, via jack DC) 6V - 20V Digital I/O pin 14 buah, 6 diantaranya menyediakan PWM Analog input pin 6 buah Arus DC per pin I/O 20 mA Arus DC pin 3,3V 50 mA Memori flash 32 KB, 0,5 KB telah digunakan untuk bootloader SRAM 2 KB EEPROM 1 KB Clock speed 16 MHz Dimensi 68,6 mm x 53,4 mm Berat 25 gr

## Gambar 1. Arduino Uno
aplikasi  komputer  elektronika  baik  yang  sederhana maupun  yang  lebih  kompleks.  Modul  ini  dapat diprogram langsung melalui Personal Computer (PC)  dengan  menggunakan compiler yang  dapat diperoleh secara open source. Bahasa pemrograman yang  digunakannya  adalah  C/C++  yang  telah dimodifikasi. Spesifikasi Arduino Uno dapat dilihat pada Tabel 1.

## B. LDR (Light Dependent Resistor)
Resistor  peka  cahaya  (LDR)  merupakan  sensor yang bekerja dengan memanfaatkan bahan semikonduktor yang karakteristik listriknya berubah-ubah  sesuai  dengan  cahaya  yang  diterima. Sensor  ini  akan  memiliki  resistansi  yang  sangat besar  jika  berada  dalam  ruang  yang  gelap, sedangkan  ketika  mendapatkan  cahaya  sensor  ini akan memiliki resistansi yang sangat kecil.

## C. Sensor Suhu LM35
LM35 adalah  salah  satu  jenis  sensor  suhu  yang memiliki  fungsi  untuk  mengubah  besaran  suhu menjadi  besaran  listrik  dalam  bentuk  tegangan. LM35  memiliki  keakuratan  tinggi  dan  kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang  lain.  Berikut  ini  adalah  karakteristik  dari sensor LM35:
1.  Memiliki sensitifitas suhu 10 mV/ºC.
2.  Memiliki  ketepatan  atau  akurasi  kalibrasi  yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC.
3.  Memiliki  jangkauan  maksimal  operasi  suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.
4.  Bekerja pada tegangan 4 sampai 30V.
5.  Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.
6.  Memiliki  pemanasan  sendiri  yang  rendah  ( low- heating )  yaitu  kurang  dari  0,1  ºC  pada  udara diam.
7.  Memiliki  impedansi  keluaran  yang  rendah  yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA.
8.  Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.

## D. Relai
Relai  adalah  komponen  listrik  yang  bekerja berdasarkan prinsip induksi medan elektromagnetis.  Jika  sebuah  penghantar  dialiri oleh arus listrik, maka di sekitar penghantar   tersebut  timbul  medan  magnet. Medan magnet yang dihasilkan oleh arus listrik tersebut  selanjutnya  diinduksikan  ke  logam ferromagnetis .

## E. VB. Net
Microsoft  Visual  Basic  NET adalah  sebuah  alat untuk  mengembangkan  dan  membangun  aplikasi yang  bergerak  di  atas  sistem NET  Framework, dengan menggunakan bahasa BASIC.

## III. P ERANCANGAN
Perangkat  keras  untuk  menyalakan  lampu  dan monitoring suhu  ini  terbagi  menjadi  empat subsistem, diantaranya:
1. Subsistem  pengendali  menggunakan  Arduino Uno  yang  didalamnya  sudah  terintegrasi mikrokontroller ATMega 328.
2. Sensor suhu (LM35) untuk mengukur temperatur dalam ruangan.
3. Sensor cahaya (LDR) untuk mengukur intensitas cahaya di luar.
4. Subsistem driver relai berfungsi untuk menghidupkan dan mematikan lampu rumah. Blok  diagram  dari  sistem  yang  dirancang  dapat dilihat pada Gambar 2 sebagai berikut:

## Gambar 2. Blok diagram sistem
Perangkat  lunak untuk  membuat  aplikasi  sistem ini adalah VB. Net. Perancangan pada aplikasi VB. NET terbagi menjadi dua, yaitu aplikasi pengendali relai  dan  aplikasi monitoring suhu.  Adapun perancangan pembuatan kedua aplikasi ini adalah:
Tabel 2. Aplikasi pengendali relai
Tools Keterangan Name Button 2 Unit Button1, Button2 Combobox 1 Unit Combobox1 Timer 1 Unit Timer1 Serialport 1 Unit Serialport1 Tabel 3. Aplikasi monitoring suhu Tool Keterangan Name Label 2 Unit Label1,Label2 Textbox 10 Unit Textbox1 s/d Textbox10 Timer 1 Unit Timer1 Serialport 1 Unit Serialport1 Tabel 4. Status monitoring suhu Range Status Suhu <= 19 o C Dingin
20 o C-39 o C Sedang Suhu >= 40 o C Bahaya
Gambar 3. Tampilan aplikasi pengendali relai
Gambar 4. Tampilan aplikasi monitoring suhu
Berikut  penjelasan  bagian-bagian  dari  aplikasi pengendali relai (Tabel 1):
1. Combobox digunakan  sebagai  bagian  untuk memilih lampu atau relai yang akan dikendalikan.
2. Button ON berfungsi untuk menyalakan lampu.
3. Button OFF berfungsi untuk mematikan lampu. Sedangkan penjelasan bagian-bagian dari aplikasi monitoring suhu  (Tabel  2)  adalah  sebagai berikut:
1. Label1 berfungsi  untuk  menampilkan  suhu ruangan yang didapat dari mikrokontroler.
2. Label2 berfungsi  untuk  menampilkan  status suhu.
3. Textbox1 s/d Textbox10 berfungsi untuk menampilkan suhu dalam bentuk bargraph .
Gambar  3  dan  Gambar  4  merupakan  tampilan aplikasi untuk pengendali relai dan monitoring suhu rumah  pada  VB.  Net.  Aplikasi  ini  kemudian dihubungkan  dengan  perangkat  keras.  Untuk monitoring suhu  rumah,  kategori  suhu  dirancang sesuai  dengan  Tabel  4.  Nilai  ini  diambil berdasarkan perkiraan kondisi suhu sehari-hari.

## IV. H ASIL DAN P EMBAHASAN

## A. Pengujian Sistem
Pengujian  seluruh  sistem  dilakukan  dalam  tiga tahap.  Tahap  pertama  dilakukan  untuk  menguji saklar  lampu  yang  telah  dibuat  menggunakan  VB. Net. Tahap kedua dilakukan pengujian saklar lampu berdasarkan  intensitas  cahaya  menggunakan  LDR. Tahap  ketiga  dilakukan  untuk  meguji monitoring suhu  ruangan  menggunakan  VB.  Net.  Ketiga  tahap pengujian ini dilakukan di dalam ruangan.

## Tabel 5. Pengujian saklar lampu menggunakan VB. Net
Tabel 6. Pengujian saklar lampu menggunakan LDR Pengujian Ke Intensitas Cahaya Reaksi Sistem  Keterangan 1 <=10 Relay 3 ON Sesuai 2 >10 Relay 3 OFF Sesuai Tabel 7. Pengujian saklar lampu menggunakan LDR No. Suhu Error Tegangan LM35 (mV) Termometer ( o C) LM 35 ( o C) ( o C) (%) 1 30 30,30 0,3 1 303,03 2 30 30,79 0,79 2,63 303,03 3 30 30,30 0,3 1 303,03 4 30 29,81 0,19 -0,63 303,03 5 30 30,30 0,3 1 303,03 6 30 30,30 0,3 1 303,03 7 30 30,79 0,79 2,63 298,14 8 30 30,30 0,3 1 303,03 9 30 29,81 0,19 -0,63 307,92 10 30 30,30 0,3 1 303,03 Rata-rata 0,3 1 303,03
Tabel  5  menunjukan  data  hasil  pengujian saklar  lampu  menggunakan  VB.  Net.  Berdasarkan hasil  pengujian  terlihat  bahwa  aplikasi  VB.  Net yang  dirancang  mampu  mengendalikan  saklar lampu  melalui  relai  dengan  baik.  Pengujian  saklar lampu menggunakan sensor LDR dapat dilihat pada Tabel 6. Relai yang dirancang mampu mengendalikan  lapmu  ruangan  sesua  dengan intensitas  cahaya  yang  diterima  LDR.  Pengujian sensor  suhu  LM35  dilakukan  menggunakan Termometer  konvensional  sebagai  pembanding. Berdasarkan  Tabel  7,  terlihat  pengukuran  suhu dengan  LM35  dan  Termometer  konvensional  tidak terlalu  jauh  berbeda  dengan  kesalahan  ( error ) terendah  adalah  0,63%  atau  0,19 o C  berada  pada percobaan  ke  4  dan  ke  6  dan  kesalahan  tertinggi adalah 2,63% atau 0,79 o C pada percobaan ke 2 dan
ke  7.  Ini  membuktikan  LM35  bekerja  dengan  baik untuk mengukur suhu ruangan dengan memiliki rata rata  kesalahan  0,3 o C.atau  1  %.  Tampilan  aplikasi dapat dilihat pada Gambar 5-Gambar 7.

## B. Analisis dan Pembahasan
Perancangan dan implementasi saklar lampu dan monitoring suhu rumah menggunakan VB. Net dan Arduino  ini  berjalan  sesuai  dengan  fungsinya. Berdasarkan hasil pengujian di atas diketahui bahwa suhu  di  dalam  ruangan  berkisar  antara  24-27 o C dengan  status  sedang  atau  rata-rata  suhu  ruangan tersebut  26,29 o C.  Dan  untuk  pengujian  saklarnya berjalan sesuai dengan output yang dihasilkan.
Kelebihan  alat  ini  yaitu  mampu  mengurangi penggunaan  saklar  lampu  yang  dipasang  di  rumah atau ruangan agar rumah atau ruangan tersebut tidak
Pengujian Ke Combobox Tombol Output Reaksi Sistem Keterangan 1 Kamar ON 1 Relai 1 ON Sesuai 2 Kamar OFF 2 Relai 1 OFF Sesuai 3 Tengah ON 3 Relai 2 ON Sesuai 4 Tengah OFF 4 Relai 2 OFF Sesuai 5 Semua ON 5 Relai 1 dan 2 ON Sesuai 6 Semua OFF 6 Relai 1 dan 2 OFF Sesuai
sesak  dipenuhi  oleh  saklar  lampu  yang  masih konvensional  dan  meminimalisir  kecelakaan  yang dilakukan oleh anak kecil karena memainkan saklar konvensional  tersebut.  Kelebihan  lainnya  adalah alat  ini  bisa  me monitoring suhu  rumah  sehingga kita bisa melihat suhu ruangan rumah kita.
Kekurangan  alat  ini  adalah  sering  terjadi bug atau kesalahan pada aplikasinya secara tiba-tiba dan belum dibuat sistem keamanan pada sisi aplikasinya sehingga  semua  orang  bisa  mengendalikan  atau mengakses alat ini.

## IV. K ESIMPULAN
Saklar  lampu  dan monitoring suhu  rumah  dapat dirancang  dengan  menggunakan  Arduino,  relai , sensor  suhu LM35,  sensor  LDR,  dan  VB.  Net sebagai  aplikasi  pengendali.  Hasil  pengujian menunjukan  bahwa  sistem  ini  mampu  bekerja sebagaimana  fungsinya  dengan  baik.  Berdasarkan hasil  pengujian  di  atas  diketahui  bahwa  suhu  di dalam  ruangan  berkisar  antara  24-27 o C  dengan status  sedang  atau  rata-rata  suhu  ruangan  tersebut 26,29 o C.  Dan  untuk  pengujian  saklarnya  berjalan sesuai dengan output yang dihasilkan.

## R EFERENSI
[1]  Andik  G.,  Priadhana  E.  K.,  ”Aplikasi  Android
Pengendali Lampu Rumah Berbasis Mikrokontroller ATMEGA328” Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi, 2015
[2]  Syukron  Ma’mun,  ”Rancang  Bangun  Sistem Otomasi  Lampu  dan  Pendingin  Ruangan”  Skripsi Sarjana, Universitas Indonesia, 2010
[3]  Nur Adi Firawan,”Pengendalian Lampu Lalu Lintas Berbasis  Komputer  Program  Visual  Basic”    Tugas Akhir  Diploma  3,  Universitas  Negeri  Semarang,
2006 [4]  www.arduino.cc
Gambar 5. Percobaan 1
Gambar 6.  Percobaan 2
Gambar 7. Percobaan 3