## Institut Riset dan Publikasi Indonesia (IRPI)
MALCOM: Indonesian Journal of Machine Learning and Computer Science
Journal Homepage: https://journal.irpi.or.id/index.php/malcom Vol. 4 Iss. 3 July 2024, pp: 1148-1159 ISSN(P): 2797-2313 | ISSN(E): 2775-8575

## Integration of DHT11 and PIR Sensors in Indoor Temperature Automation and Motion Detection System Using Arduino Nano Microcontroller
Integrasi Sensor DHT11 dan PIR dalam Sistem Otomatisasi Suhu dan Deteksi Gerakan dalam Ruangan Menggunakan

## Mikrokontroler Arduino Nano
Via Khusnul Pratifi 1 , Ananto Tri Sasongko 2 , Dedi Afandi 3
1,2,3 Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Teknik, Universitas Pelita Bangsa, Indonesia E-Mail:1viakhusnul28@gmail.com, ananto@pelitabangsa.ac.id 2 , dedi.afandi@pelitabangsa.ac.id 3
Received Jun 3rd 2024; Revised Jul 19th 2024; Accepted Jul 22th 2024 Corresponding Author: Via Khusnul Pratifi

## Abstract
This research aims to design and construct a temperature control and motion detection system in a room using Arduino Nano equipped with DHT11 and PIR sensors. The research methodology employed is observational experimental research. The observational experimental research began by determining the necessary tools and materials, including software such as Arduino IDE, Fritzing, Draw.io, and Microsoft Word. The hardware used includes an HP laptop with an AMD Ryzen 5 5500U processor, Arduino Nano, PIR sensor, DHT11 sensor, relay components, LCD, Buzzer, LED, 12-volt power supply, cables,  and a  Maspion F-15  DA  fan.  Supporting  tools  such  as  cutters,  screwdrivers,  soldering  irons,  wire  cutters,  and electric drills were used for assembling electronic components to ensure the system functions as planned. Data collection methods in this study included direct observation of classroom conditions at SMA N 1 Petanahan and literature review to obtain theoretical foundations and supporting information about temperature control systems, sensors, and components used. The research findings indicate that the temperature control and motion detection system passed satisfactory testing. The  system  effectively  maintains  room  temperature  within  desired  ranges,  with  the  DHT11  sensor  demonstrating  high accuracy in temperature measurement, showing minimal difference between the read values and actual room temperature. The PIR sensor also proved efficient in detecting motion within specific distances. Integration of all components, including these sensors along with LEDs, Buzzers, and LCDs, operated smoothly and demonstrated harmonious cooperation among the components in overall system operation.
Keywords: Arduino Nano, Automation System, DHT11 Sensor, Microcontroller, Motion Detection, PIR Sensor

## Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan membangun sistem kontrol suhu dan deteksi gerakan pada ruangan dengan memanfaatkan  Arduino  Nano  yang  dilengkapi  dengan  sensor  DHT11  dan  sensor  PIR.  Jenis  penelitian  yang  digunakan adalah penelitian observatif eksperimental. Penelitian observatif eksperimental dimulai dengan menentukan alat dan bahan yang diperlukan, termasuk perangkat lunak seperti Arduino IDE, Fritzing, Draw.io, dan Microsoft Word. Perangkat keras yang digunakan meliputi laptop HP dengan prosesor AMD Ryzen 5 5500U, Arduino Nano, sensor PIR, sensor DHT11, komponen relay, LCD, Buzzer, LED, power supply 12 volt, kabel, dan kipas angin Maspion F-15 DA. Alat pendukung seperti  cutter,  obeng,  solder,  tang  potong, dan  bor  listrik  digunakan  untuk perakitan  komponen  elektronika  agar  sistem dapat  berfungsi  sesuai  rencana.  Metode  pengumpulan  data  dalam  penelitian  ini  meliputi  observasi  langsung  terhadap kondisi ruang kelas di SMA N 1 Petanahan, serta studi pustaka untuk mendapatkan landasan teori dan informasi pendukung tentang sistem kontrol suhu, sensor, dan komponen yang digunakan. Hasil penelitian menunjukan bahwa sistem kontrol suhu dan deteksi gerakan telah melewati pengujian yang memuaskan. Sistem mampu menjaga suhu ruangan pada rentang yang  diinginkan  dengan  efektif,  sementara  sensor  DHT11  menunjukkan  akurasi  yang  tinggi  dalam  pengukuran  suhu, dengan perbedaan yang sangat kecil antara nilai yang terbaca dan suhu aktual ruangan.  Sensor PIR juga terbukti efisien dalam mendeteksi gerakan pada jarak tertentu. Integrasi semua komponen, seperti sensor-sensor tersebut bersama dengan LED, Buzzer, dan LCD, berjalan dengan baik dan menunjukkan kerja sama yang harmonis antar komponen tersebut dalam operasi sistem secara keseluruhan.
Kata Kunci: Arduino Nano, Deteksi Gerakan, Mikrokontroler, Sensor DHT11, Sensor PIR, Sistem Suhu

## 1. PENDAHULUAN
Dalam kehidupan sehari-hari, masalah seperti suhu ruangan yang tidak ideal dan penggunaan energi yang tidak efisien dapat terjadi di banyak tempat, seperti rumah, kantor, dan gedung publik. Suhu ruangan yang terlalu panas atau terlalu dingin dapat menyebabkan ketidaknyamanan dan mengganggu aktivitas manusia, dan penggunaan energi yang tidak efisien dapat menyebabkan pemborosan dan peningkatan biaya. Kontrol suhu dan  deteksi  gerakan  dalam  ruangan  sangat  penting  untuk  berbagai  aplikasi,  seperti  manajemen  energi, keamanan,  dan  kenyamanan.  Sistem  kontrol  suhu  memungkinkan  pengguna  menjaga  suhu  ruangan  yang mereka inginkan. Di dalam ruangan, terlalu panas dapat menyebabkan penurunan kemampuan fisik. Terlalu panas  atau  terlalu  dingin  juga  dapat  menyebabkan  ketidakseimbangan  suhu  tubuh,  menyebabkan  pusing, kelelahan,  atau  bahkan  hipotermia  (juga  dikenal  sebagai heatstroke ),  yang  dapat  mempengaruhi  kesehatan secara  keseluruhan.  Temperatur  yang  nyaman  bagi  manusia  adalah  20  hingga  30  derajat celcius [1]  Ada tingkatan  suhu  yang  nyaman  untuk  orang  Indonesia  terbagi  menjadi  tiga  bagian,  seperti  yang  ditunjukkan dalam tabel 1.

## Table 1. Kategori Temperatur Efektif bagi Kenyamanan Orang Indonesia
Temperatur Efektif (TE) Kelembaban (%) Sejuk Nyaman 20,5°C TE – 22,8°C TE 50% Nyaman Optimal 22,8°C TE – 25,8°C TE 70% Hangat Nyaman 25,8°C TE – 27,1°C TE 60%
Berdasarkan  data  dalam  Tabel  1,  terdapat  tiga  kategori  temperatur  efektif  yang  mempengaruhi kenyamanan orang Indonesia, yaitu "Sejuk  Nyaman," "Nyaman Optimal," dan "Hangat Nyaman." Kategori "Sejuk Nyaman" mencakup rentang temperatur dari 20,5°C hingga 22,8°C dengan kelembaban 50%. Dalam kondisi  ini,  orang  Indonesia  cenderung  merasa  nyaman  dalam  suhu  yang  lebih  sejuk  dengan  tingkat kelembaban yang moderat, biasanya terjadi di daerah pegunungan atau saat pagi dan malam hari di dataran rendah.  Kategori  "Nyaman  Optimal"  mencakup  temperatur  dari  22,8°C  hingga  25,8°C  dengan  kelembaban 70%. Ini adalah kondisi di mana mayoritas orang Indonesia merasa paling nyaman, karena suhu cukup hangat namun masih dalam batas kenyamanan dengan kelembaban yang tinggi, sering terjadi di dataran rendah pada siang hari. Sementara itu, kategori "Hangat Nyaman" mencakup rentang temperatur dari 25,8°C hingga 27,1°C dengan kelembaban 60%. Meskipun lebih hangat, orang Indonesia masih merasa nyaman dalam kondisi ini karena  kelembaban yang  sedikit  lebih  rendah membantu  menjaga  kenyamanan  meskipun  suhu  lebih  tinggi. Analisis ini menunjukkan bahwa kenyamanan orang Indonesia sangat dipengaruhi oleh kombinasi suhu dan kelembaban, dengan rentang temperatur efektif untuk kenyamanan berkisar antara 20,5°C hingga 27,1°C dan kelembaban bervariasi antara 50% hingga 70%, di mana kondisi paling ideal adalah pada temperatur 22,8°C hingga 25,8°C dengan kelembaban 70%.
Sistem  otomatis  adalah  kumpulan  perangkat  yang  memiliki  fungsi  berbeda  namun  saling  terkait, membentuk  satu  kesatuan  yang  dapat  menjalankan  tugasnya  secara  otomatis  atau  mandiri  sesuai  dengan fungsinya [2]. Sensor adalah transduser yang mampu mengubah variasi gerak, panas, cahaya, sinar, magnetis, dan kimia  menjadi  tegangan dan  arus  listrik.  Selain  itu,  sensor  berperan  sebagai  alat  untuk  mendeteksi  dan mengukur besaran tersebut [3]. Kipas angin digunakan untuk menghasilkan angin dan memiliki berbagai fungsi seperti pendingin udara, penyegar udara, ventilasi, dan pengering. Terdapat kipas angin tradisional seperti kipas tangan dan kipas angin listrik yang digerakkan dengan tenaga listrik. Kipas angin juga digunakan dalam mesin penyedot  debu  dan  dekorasi  ruangan.  Ukuran  dan  fungsi  kipas  angin  bervariasi,  termasuk  kipas  mini  yang dipegang tangan dan kipas dalam CPU komputer untuk mendinginkan komponen. Kecepatan kipas angin dapat diatur dengan pemutar, tali penarik, atau remote control[4]. Arduino IDE digunakan untuk membuat source code  bagi  board  Arduino.  Software  ini  dapat  ditulis  dengan  menggunakan  bahasa  pemrograman  C  sebagai dasar [5]. Arduino IDE (Integrated Development Environment) adalah perangkat lunak yang digunakan untuk menulis program, yang kemudian dikompilasi menjadi file biner dan diunggah ke memori mikrokontroler [6]. Papan pengembangan Arduino Nano adalah mikrokontroler berbasis chip ATmega328P yang sangat kecil [7]. Papan pengembangan Arduino Nano memiliki fitur yang hampir sama dengan Arduino Duemilanove, tetapi memiliki fitur yang berbeda dalam paketnya [8]. Papan pengembangan Arduino Nano memerlukan kabel USB Mini-B  bukan kabel  standar[9].  DHT11  adalah  sensor  yang  dapat  mengukur  suhu  dan  kelembaban  udara sekitar  dan  sangat  stabil  serta akurat  dalam  kalibrasi.  Ini  juga  memiliki  kualitas  terbaik  dalam  hal  respons, pembacaan data yang cepat, dan anti- interference . DHT11 kompak dan mengirimkan sinyal hingga 20 meter, membuatnya  mudah  digunakan,  dan  cocok untuk pengukuran  suhu  dan  kelembaban  yang  berbeda.  Dengan tegangan supply 5 V dan konsumsi daya maksimum rata-rata sekitar 0,5 mA, DHT11 tidak mengkonsumsi banyak daya [10].
Sensor Passive  Infrared  Receiver (PIR)  digunakan  untuk  mendeteksi  gerakan  menggunakan  cahaya inframerah. Sensor ini dapat mendeteksi manusia dan hewan karena  memancarkan radiasi infra merah tertentu yang dapat dideteksi  oleh  sensor.  Prinsip  dasar   sensor  PIR  adalah  menggunakan  sensor piezoelektrik yang merespon radiasi energi inframerah. Sensor ini menerima energi inframerah pada panjang gelombang antara 8
dan 14 mikrometer. Berbeda dengan inframerah aktif yang menggunakan pemancar dan penerima, sensor PIR tidak memancarkan energi sendiri dan hanya mengukur radiasi inframerah artinya sensor PIR bekerja secara pasif tanpa menghasilkan noise apapun [11]. Sensor PIR berfungsi sebagai sensor yang mendeteksi pergerakan manusia. Saat pengontrol mendeteksi pergerakan manusia, ia menerima sinyal dari sensor dan bereaksi dengan menyalakan komponen seperti relay dan sensor suhu.  Sensor PIR secara bersamaan  menerima sinyal yang menghidupkan atau mematikannya untuk menjalankan perintah [12].
Dari hasil observasi pada SMA Negeri 1 Petanahan, sering kali ditemukan bahwa kipas angin di ruang kelas dibiarkan menyala setelah kegiatan belajar mengajar selesai. Hal ini disebabkan oleh kelalaian siswa atau staf  yang  lupa  mematikan  kipas  angin.  Akibatnya,  terjadi  pemborosan  energi  listrik  yang  tidak  perlu,  yang tentunya  meningkatkan  biaya  operasional  sekolah  dan  merugikan  lingkungan[13].  Dengan  adanya  sistem kontrol suhu dan deteksi gerakan yang otomatis, diharapkan dapat mengatasi masalah ini dengan mematikan kipas  angin  secara  otomatis  ketika  tidak  ada  aktivitas  di  dalam  ruangan  [14].  Dengan  mempertimbangkan situasi  ini,  peneliti  merancang  dan  membangun  sistem  kontrol  suhu  dan  deteksi  gerakan  pada  ruangan menggunakan  Arduino  Nano  yang  dilengkapi  dengan  sensor  DHT11  dan  sensor  PIR  [15].  Pengembangan teknologi berbasis mikrokontroler di lingkungan akademik dengan meningkatkan efisiensi energi, keamanan, dan kenyamanan ruang di SMA Negeri 1 Petanahan.
Penelitian  sebelumnya  dilakukan  oleh  Rakhmat  Sudrajat  dan  Fahimatu  Rofifah  dengan  hasil  bahwa sensor suhu (DHT11) dan sensor ultrasonik (HC-SR04) dengan sistem kendali kipas otomatis berbasis Arduino Uno  dengan    sensor  suhu  dan  ultrasonik  terbukti  efektif  mengurangi  konsumsi  daya  di  rumah.  Sistem  ini membantu  menghemat  energi  dengan  menyesuaikan  kipas  secara  otomatis  berdasarkan  suhu  ruangan  dan deteksi objek [16]. Sementara Penelitian Rian Ordila dengan hasil penelitian menunjukkan bahwa sistem yang diterapkan berfungsi dengan baik, memberikan kontrol kipas yang efisien berdasarkan pengaturan suhu dan waktu [17]. Penelitian Lovanda A, Thamrin hasilnya menunjukkan pengujian perangkat berhasil, memastikan perangkat berfungsi sebagaimana mestinya dan memenuhi spesifikasi yang diinginkan [18].
Novelty  dari  penelitian  penelitian  ini  terletak  pada  beberapa  aspek  inovatif  dibandingkan  dengan penelitian sebelumnya. Pertama, penelitian ini tidak hanya mengintegrasikan sensor suhu DHT11 tetapi juga sensor PIR untuk mendeteksi gerakan, yang memberikan kemampuan ganda dalam mengelola kondisi ruangan berdasarkan suhu dan kehadiran penghuni. Berbeda dengan penelitian Rakhmat Sudrajat dan Fahimatu Rofifah yang menggunakan sensor suhu DHT11 dan sensor ultrasonik HC-SR04 untuk kontrol kipas otomatis berbasis Arduino Uno, penelitian ini menggunakan kombinasi sensor yang berbeda dan platform mikrokontroler yang lebih kecil dan hemat energi, yaitu Arduino Nano. Selain itu, penelitian ini fokus pada analisis pengaruh kondisi ruangan terhadap kinerja sistem kontrol suhu dan deteksi gerakan, dengan tujuan utama meningkatkan efisiensi energi secara keseluruhan[19]. Hal ini memperluas cakupan dari penelitian Rian Ordila yang lebih berfokus pada  efisiensi  kontrol  kipas  berdasarkan  pengaturan  suhu  dan  waktu.  Penelitian  Lovanda  A.  Thamrin  yang memastikan  perangkat  berfungsi  sesuai  spesifikasi  juga  menjadi  dasar,  namun  penelitian  ini  menambahkan aspek  evaluasi  kinerja  dalam  kondisi  ruangan  yang  berbeda,  yang  sebelumnya  belum  banyak  dieksplorasi. Dengan demikian, penelitian ini menawarkan pendekatan yang lebih komprehensif dan inovatif dalam sistem otomatisasi  suhu  dan  deteksi  gerakan,  menggabungkan  efisiensi  energi  dengan  peningkatan  kenyamanan pengguna, serta menggunakan kombinasi sensor dan platform mikrokontroler yang belum banyak diterapkan secara luas dalam konteks yang sama.
Dari  analisis  yang  telah  diuraikan  makan penelitian  ini  bertujuan  untuk  merancang  dan membangun sistem kontrol suhu dan deteksi gerakan pada ruangan dengan memanfaatkan Arduino Nano yang dilengkapi dengan  sensor  DHT11  dan  sensor  PIR.  Selain  itu,  penelitian  ini  juga  bertujuan  untuk  menguji  kemampuan sistem yang telah dibangun dalam menjaga suhu ruangan tetap ideal sesuai dengan kebutuhan. Analisis lebih lanjut dilakukan untuk mengetahui pengaruh kondisi ruangan terhadap kinerja sistem kontrol suhu dan deteksi gerakan  ini,  dengan  harapan  dapat  meningkatkan  efisiensi  energi  secara  keseluruhan.  Dengan  demikian, penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi signifikan dalam pengembangan teknologi rumah pintar yang hemat energi dan nyaman bagi penghuninya.

## 2. BAHAN DAN METODE
Jenis  penelitian  yang  digunakan  adalah  penelitian  observatif  eksperimental.  Tahapan  penelitian observatif  eksperimental  dengan  langkah  pertama  yang  dilakukan  adalah  menentukan  alat  dan  bahan  yang dibutuhkan pada sistem ini, yang meliputi perangkat lunak (software) dan perangkat keras (hardware). Dalam proses penelitian, beberapa perangkat lunak yang digunakan antara lain Arduino IDE, yang berfungsi untuk mengedit dan menulis program sekaligus mengkompilasi program menjadi bahasa mesin agar bisa terbaca dan dijalankan  oleh  perangkat  keras  Arduino  serta  memasukkan  program  yang  telah  ditulis  ke  dalam  IC mikrokontroler di perangkat keras Arduino [20]. Selain itu, digunakan juga Fritzing untuk membuat desain rangkaian elektronika sekaligus membuat layout PCB, Draw.io untuk membuat diagram alir dan diagram blok pada proses perancangan perangkat sistem, dan Microsoft Word.
Untuk perangkat keras, penelitian ini menggunakan laptop HP – 245 G8 Notebook PC dengan prosesor AMD Ryzen 5 5500U with Radeon Graphics dan OS Windows 11 sebagai alat utama dalam pengembangan
dan pemrograman. Arduino Nano digunakan sebagai perangkat keras utama yang membaca dan mengolah data sekaligus menghasilkan keluaran yang sesuai untuk mengontrol kecepatan kipas angin. Sensor PIR digunakan untuk  mendeteksi  gerakan  manusia  dan  mengirim  sinyal  ke  mikrokontroler,  sedangkan  Sensor  DHT11 mengukur  suhu  dan kelembaban di  dalam  ruangan.  Komponen  relay  berfungsi  sebagai saklar  elektrik  yang dapat  dikendalikan  oleh  mikrokontroler  untuk  menggantikan  saklar  atau  tombol  manual  pada  kipas  angin, sementara LCD menampilkan informasi data suhu, kelembaban, dan kecepatan kipas angin sehingga pengguna dapat memantau kondisi lingkungan dan status operasi perangkat sistem. Buzzer berfungsi sebagai indikator suara  yang  memberi  sinyal  kepada  pengguna  ketika  perangkat  sistem  diaktifkan  atau  mengalami  kondisi tertentu, dan LED digunakan sebagai indikator visual untuk menunjukkan bahwa sistem berjalan. Power supply 12 volt berfungsi sebagai sumber catu daya untuk keseluruhan perangkat sistem. Selain itu, kabel digunakan untuk menghubungkan beberapa komponen menjadi satu kesatuan agar antar komponen bisa saling terhubung, dan kipas angin Maspion dengan spesifikasi model F – 15 DA, diameter bilah 6”, daya 14W, digunakan sebagai perangkat utama yang dikontrol dalam penelitian ini.
Selain  perangkat  utama,  penelitian  ini  juga  menggunakan  beberapa  alat  pendukung  dalam  proses penelitian  untuk  membuat  perangkat  sistem.  Alat-alat  pendukung  tersebut  meliputi  cutter  atau  pisau  yang digunakan untuk memotong kabel atau bahan lain yang diperlukan, obeng yang digunakan untuk memasang atau  melepas  sekrup,  serta  solder  dan  timah  solder  yang  digunakan  untuk  menyambungkan  komponen elektronika. Selain itu, tang potong digunakan untuk memotong kaki komponen atau kabel dengan presisi, dan bor listrik digunakan untuk membuat lubang pada kotak atau panel untuk pemasangan komponen. Alat-alat pendukung  ini  sangat  penting  untuk  memastikan  perangkat  sistem  dapat  dirakit  dengan  baik  dan  berfungsi sesuai rencana.
Metode pengumpulan data yang digunakan dalam penelitian ini meliputi observasi dan studi pustaka. Observasi dilakukan dengan mengamati langsung kondisi lingkungan di SMA N 1 Petanahan, khususnya ruang kelas yang dijadikan tempat penelitian. Melalui observasi, dapat mengamati suhu ruangan, penggunaan kipas angin,  aktivitas  dalam  ruangan,  dan  faktor-faktor  relevan  lainnya.  Teknik  studi  pustaka  melibatkan mempelajari berbagai sumber tertulis seperti buku, jurnal, dan laporan penelitian yang relevan dengan topik penelitian.  Studi  pustaka  ini  bertujuan  untuk  memperoleh  landasan  teori  dan  informasi  pendukung  yang diperlukan  untuk  memahami sistem  kontrol  suhu,  sensor,  dan  komponen  yang digunakan  dalam  penelitian. Adapun flowchart penelitian dapat dilihat pada gambar 1.
Gambar 1. Flowchart Sistem Berjalan
Gambar  1  menunjukkan  alur  sederhana  di  mana  siswa  atau  pengguna  memasuki  ruang  kelas  dan kemudian menyalakan kipas angin secara manual. Alur ini dimulai dengan siswa atau pengguna yang masuk ke  dalam  ruang  kelas,  kemudian  dilanjutkan  dengan  tindakan  menyalakan  kipas  angin  secara  manual  oleh mereka.  Gambar  1.  memberikan  ilustrasi  yang  jelas  mengenai  tahapan-tahapan  tersebut,  membantu  dalam memahami proses dasar yang terjadi dalam penggunaan kipas angin di ruang kelas.
Penelitian  ini  melakukan  analisis  terhadap  pengontrolan  kipas  angin  di  ruang  kelas  SMA  Negeri  1 Petanahan. Dari hasil pengamatan, dapat disimpulkan bahwa pengontrolan kipas angin saat ini masih sangat sederhana  dan  kurang  efisien  dalam  hal  penggunaan  energi  serta  pengaturan  suhu  ruangan  yang  nyaman.
Diperlukan  perbaikan  dan  pengembangan  sistem  dengan  menambahkan  fitur  otomatisasi,  sensor  suhu,  dan deteksi keberadaan orang untuk mengatasi masalah-masalah tersebut.

## 2.1. Perancangan Sistem yang Diusulkan
2.1.1. Cara Kerja Alat dan Diagram Blok Sistem

## Gambar 2. Diagram Blok Sistem
Sistem ini dirancang untuk mengotomatisasi pengaturan suhu dan deteksi gerakan dalam suatu ruangan dengan melibatkan manusia di dalamnya. Sensor DHT11 akan membaca suhu ruangan, sementara sensor PIR akan mendeteksi adanya gerakan manusia. Data pembacaan kedua sensor ini akan dikirimkan ke Arduino Nano untuk diproses. LED akan berkedip setiap 1 detik sebagai indikasi bahwa Arduino Nano sedang memproses data  suhu.  Arduino  Nano  akan  mengeksekusi  program  yang  telah  dimasukkan,  dimana  jika  suhu  melebihi ambang batas tertentu dan terdeteksi adanya gerakan manusia, maka Arduino akan memerintahkan relay untuk menghidupkan kipas angin guna menurunkan suhu ruangan. Buzzer akan berbunyi saat sistem pertama kali dijalankan sebagai notifikasi bahwa sistem telah siap beroperasi. Selain mengontrol kipas angin, Arduino juga akan menampilkan informasi suhu dan status kipas angin pada LCD 16x2. Dengan demikian, sistem ini dapat membantu mengatur kenyamanan suhu ruangan secara otomatis sesuai dengan kehadiran manusia di dalamnya.

## 2.1.2. Flowchart
Flowchart adalah suatu bagan dengan simbol tertentu yang menjelaskan urutan proses secara detail dan hubungan  antara  suatu  proses  (instruksi)  dengan  proses  lainnya  dalam  suatu  program.  Gambar  3  adalah flowchart yang digunakan dalam program pengontrolan suhu dan gerak berbasis arduino.
Gambar 3. Flowchart Sistem
Berdasarkan gambar 3 dapat dijelaskan ketika pertama kali alat dijalankan perangkat akan menjalankan fungsi  inisialisasi  program  yaitu  menyiapkan input program  yang  digunakan  di  dalam  perangkat  sistem, kemudian perangkat sistem akan membaca input sensor pir yang akan mendeteksi adanya gerakan manusia. Jika sensor pir tidak mendeteksi adanya gerakan manusia maka kipas angin tidak akan menyala. Jika sensor
pir mendeteksi adanya gerakan manusia maka perangkat sistem akan membaca sensor suhu dht11. Jika suhu ruangan yang terbaca antara 28’C sampai dengan 32’C maka relay 2 akan berada pada kondisi ON sehingga kipas angin akan berputar pada kecepatan 1(normal). Jika suhu ruangan yang terbaca lebih dari 32’C maka relay 1 akan berada pada kondisi ON sehingga kipas angin akan berputar pada kecepatan 2(tinggi). Jika suhu yang terbaca kurang dari 28’C atau sensor pir tidak mendeteksi adanya gerakan manusia maka semua relay akan berada pada kondisi OFF .

## 2.1.3. Skematik Rangkaian
Gambar 4. Skematik Rangkaian
Gambar  4  merupakan  skematik  rangkaian  alat  yang  terdiri  dari  beberapa  komponen  seperti  arduino nano, sensor pir, sensor dht11, modul relay 4 channel, buzzer, resistor, led, lcd 16x2, dan modul dc step down. Skema rangkaian diatas dirancang menggunakan software fritzing. Skema rangkaian tersebut terbagi menjadi beberapa blok rangkaian yaitu blok input, blok proses dan blok output.

## 2.1.4. Blok Input
Didalam blok input terbagi menjadi 2 blok masukan yaitu Input Tegangan dan Input Sensor, ditunjukkan pada gambar 5.

## Gambar 5. Blok Input Tegangan dan Blok Input Sensor
Gambar 5 merupakan blok input tegangan terdapat komponen utama yaitu modul dc step down LM2596 dan  adaptor  dc  12  volt.  Modul  dc  step  down  LM2596  berfungsi  untuk  menurunkan  tegangan  sekaligus meregulasi tegangan 12 volt dari adaptor menjadi 5 volt untuk dihubungkan ke arduino nano dan komponen lainnya agar rangkaian dapat bekerja. Gambar 6. merupakan blok input sensor terdiri dari sensor pir dan sensor dht11. Sensor pir digunakan untuk membaca gerak manusia menjadi sinyal digital sebagai input atau masukan signal yang akan dibaca oleh arduino nano dan sensor dht11 digunakan untuk membaca suhu ruangan.

## 2.1.5. Blok Proses
Gambar  6  merupakan  blok  rangkaian  proses  menggunakan  komponen  utama  arduino  nano  sebagai komponen utama yang akan membaca input sensor kemudian memprosesnya sesuai dengan code program yang ditanamkan di dalamnya sehingga menjadikan keluaran atau output yang sesuai.

## 2.1.6. Blok Output
Didalam rangkaian blok output terdapat beberapa komponen yang digunakan yaitu buzzer, modul relay 4 channel, led,lcd 16x2, dan resistor. Buzzer berfungsi sebagai komponen output yang menghasilkan keluaran berupa suara. Modul relay 4 channel digunakan sebagai saklar elektronik untuk mengaktifkan kecepatan kipas angin. Led berfungsi sebagai komponen output yang menghasilkan keluaran berupa cahaya sebagai indikator ketika alat bekerja. Lcd 16x2 difungsikan sebagai display yang menampilkan informasi data kecepatan dan suhu yang terbaca dari input sensor dht11. Resistor difungsikan sebagai komponen yang akan menghambat arus yang mengalir menuju komponen led.

## 2.2. Pengujian Sistem
Dalam  penelitian  ini  menggunakan  metode Blackbox  testing .  Metode  pengujian  ini  berfokus  pada persyaratan fungsional sistem, tanpa memperhatikan detail implementasi internal atau struktur kode. Dalam konteks sistem otomatisasi suhu dan deteksi gerakan ini, blackbox testing dilakukan dengan mengamati output atau perilaku sistem ketika diberikan input tertentu melalui sensor DHT11 (suhu dan kelembaban) dan sensor PIR (deteksi gerakan). Beberapa pengujian yang dilakukan dengan metode ini antara lain :
1. Pengujian Input
Pengujian input meliputi pengujian sensor DHT11 dan pengujian Sensor PIR. Pada tahapan pengujian sensor  DHT11  dilakukan  pengukuran  suhu  ruangan  yang  terbaca  oleh  sensor  dan  membandingkan hasilnya  dengan  suhu  yang  terbaca  oleh  termometer  suhu  ruangan.  Pengujian  sensor  PIR  dilakukan dengan cara memberikan trigger /pemicu berupa gerakan pada jarak tertentu.
2. Pengujian Output
Pengujian  output  pada  perangkat  sistem  dimulai  dengan  pengujian  LED  dan  Buzzer  kemudian dilanjutkan dengan pengujian perangkat LCD dan Relay.

## 3. Pengujian Keseluruhan
Pada  tahapan  pengujian  keseluruhan  ini  pengujian  dilakukan  dengan  menjalankan  perangkat  sistem yang  telah  dirangkai  secara  keseluruhan  dan  mencatat  hasil  pengujian  kedalam  tabel  pengujian keseluruhan.

## 3. RESULTS AND DISCUSSION

## 3.1. Pembuatan PCB
Tahapan  awal  dalam  pembuatan  pcb  adalah  membuat  layout  pcb  yang  akan  dicetak  menggunakan software fritzing. Dimana pada proses ini menyiapkan desain layout yang akan dicetak sesuai dengan kebutuan komponen yang digunakan dari skema rangkaian yang telah dibuat sebelumnya.
Gambar 7. Layout dan Prinout PCB
Gambar 7 merupakan desain layout yang akan dicetak ke dalam pcb. Desain ini diekspor menjadi file pdf  untuk  di  cetak  pada  kertas  hvs  dengan  ukuran  A4.  Gambar  4.2  merupakan  hasil  cetak  fotocopy  sesuai dengan desain layout sebelumnya.
Gambar 8. Proses Transfer Layout ke PCB dan Penggosongan PCB
Gambar 8 merupakan proses transfer layout pcb dengan menggunakan lation anti nyamuk dan plastik mika.  Proses  ini  dilakukan  dengan  cara  menempelkan  kertas  layout  ke  pcb  kemudian  lation  anti  nyamuk dioleskan diatas kertas tersebut dan dilapisi plastik mika lalu digosok secara merata dan terus menerus sehingga menghasilkan hasil akhir.
Gambar 9. Pelarutan dan Pengeboran PCB
Gambar  9.  pada  tahapan  ini  pelarutan  pcb  menggunakan  cairan  kimia feri  klorida atau FeCI3 yang berfungsi sebagai cairan yang akan mengkikis lapisan tembaga pada pcb yang tidak tertutupi oleh layout pcb. Selanjutnya pcb yang telah dicetak akan dilubangi dengan menggunakan bor listrik terlihat seperti gambar 4.6.

## 3.2. Pemasangan Komponen dan Proses Perakitan Alat
Tahapan pemasangan komponen dilakukan sesuai dengan papan pcb yang telah tercetak dari tahapan sebelumnya. Beberapa komponen yang dipasang kedalam pcb antara lain arduino nano, buzzer, modul dc step down, resistor dan kabel jumper.
Gambar 10. Proses Penyolderan, Rangkaan Komponen dan Perakitan Alat
Gambar  10  merupakan  gambar  ketika  penyolderan  rangkaian  komponen  dan  hasil  dari  rangkaian komponen Di dalam proses perakitan alat rangkaian komponen pcb dimasukan ke dalam box  plastik beserta dengan komponen lainnya seperti sensor DHT11, sensor PIR, LCD 16x2, LED, dan relay sehingga menjadi satu kesatuan perangkat sistem. Hasil dari rangkaian komponen yang telah dimasukan ke dalam box plastik.

## 3.3. Hasil Perancangan Hardware
Setelah semua komponen terpasang di PCB dan dimasukkan ke dalam box plastik, hasil perancangan hardware ini menjadi sebuah perangkat yang siap digunakan. Semua koneksi antara komponen telah dilakukan dengan benar, dan sistem telah diuji untuk memastikan bahwa semuanya berfungsi dengan baik. Gambar 11. merupakan hasil akhir dari perancangan hardware .
Gambar 11. Hasil Perancangan Hardware

## 3.4. Desain Penempatan Komponen Sistem
Gambar 12 di atas menggambarkan desain penempatan dan peletakan alat dari sudut ruangan serta tata letak alat yang terlihat dari ujung ruang kelas dan dari depan siswa.
Gambar 12. Desain penempatan alat otomatisasi suhu

## 3.5. Pengujian dan Hasil

## 3.5.1. Metodologi Pengujian
Metodologi pengujian yang dilakukan meliputi berbagai sensor dan komponen yang digunakan dalam sistem otomatisasi suhu dan deteksi gerakan. Setiap sensor dan komponen diuji secara individual serta dalam kondisi sistem yang terintegrasi untuk memastikan fungsionalitas dan keakuratannya.

## 3.5.2. Pengujian Sensor DHT11
Pengujian  sensor  DHT11  dilakukan  dengan  membandingkan  suhu  ruangan  sebenarnya  dengan  suhu yang terbaca oleh sensor. Tabel 1 adalah tabel hasil pengujian sensor DHT11.
Tabel 2. Pengujian Sensor DHT11 No Suhu Ruangan (°C) Suhu Terbaca (°C) Selisih (°C) 1. 27,4 °C 27 °C 0.4 °C 2. 28,1 °C 28 °C 0.1 °C 3. 29,8 °C 30 °C -0.2 °C 4. 30,2 °C 30 °C 0.2 °C 5. 31,9 °C 32 °C -0.1 °C 6. 32,2 °C 32 °C 0.2 °C
Dari hasil pengujian sensor DHT11 seperti pada tabel hasil Tabel pengujian suhu menunjukkan bahwa sensor  DHT11  memiliki  akurasi  pembacaan  yang  tinggi.  Suhu  yang  dibaca  oleh  sensor  dan  suhu  ruangan
sebenarnya berada dalam batas toleransi kesalahan yang dapat diterima. Sensor menunjukkan pengukuran yang konsisten dan presisi yang baik dengan deviasi pembacaan yang sangat kecil. Hasil pengujian ini memvalidasi kemampuan sensor DHT11 untuk mengukur suhu ruangan dengan keandalan yang cukup tinggi. Kesesuaian antara  suhu  yang  diukur  oleh  sensor  dan  suhu  yang  dibacanya  menunjukkan  bahwa  sensor  mengukur  suhu dengan  sangat  akurat.  Suhu  sebenarnya  dan  suhu  terbaca  berbeda  sedikit,  tetapi  perbedaan  kecil  ini  dapat diabaikan dan dianggap wajar mengingat faktor-faktor luar yang memengaruhi pengukuran, seperti resolusi sensor  dan  kondisi  lingkungan.  Secara  keseluruhan,  berdasarkan  data  pada  tabel, dapat disimpulkan  bahwa sensor DHT11 memiliki kinerja yang memuaskan dalam mengukur suhu ruangan dan dapat digunakan dengan tingkat kepercayaan yang

## 3.5.3. Pengujian Sensor PIR
Pengujian  sensor  PIR  dilakukan  untuk mengukur  waktu  respon dan  efektivitas  deteksi gerakan pada berbagai jarak objek. Tabel 3 adalah hasil pengujian Sensor PIR.
Tabel 3. Pengujian Sensor PIR No Jarak Objek (m) Waktu Respon (s) Deteksi Gerakan Waktu Delay (s) 1. 0,15 1,0 Terdeteksi 74 2. 0,50 1,0 Terdeteksi 76 3. 1,00 1,0 Terdeteksi 81 4. 2,00 1,5 Terdeteksi 90 5. 3,00 1,5 Terdeteksi 85 6. 3,50 1,5 Terdeteksi 85 7. 4,00 - Tidak Terdeteksi - 8. 5,00 - Tidak Terdeteksi -
Sensor PIR dapat mendeteksi gerakan hingga jarak 3.5 meter dengan waktu respon yang baik. Deteksi gagal pada jarak 4 meter dan lebih, menunjukkan batas jangkauan sensor ini.

## 3.5.4. Pengujian LED
Pengujian  LED  dilakukan  dengan  memeriksa  kondisi  LED  menyala  dan  mati,  hasil  pengujian  LED dapat dilihat pada tabel 4.
Tabel 4. Pengujian LED No Kondisi LED Hasil Pengamatan 1. LED menyala LED menyala dengan baik 2. LED Mati LED tidak menyala

## 3.5.5. Pengujian Buzzer
Pengujian buzzer dilakukan dengan memeriksa kondisi buzzer aktif dan tidak aktif, hasil Pengujian Buzzer dapat dilihat pada tabel 5.
Tabel 5. Pengujian Buzzer No Kondisi Buzzer Hasil Pengamatan 1. Buzzer Aktif Buzzer mengeluarkan suara 2. Buzzer Tidak Aktif Buzzer tidak mengeluarkan suara

## 3.5.6. Pengujian LCD
Pengujian  LCD  dilakukan  untuk  memastikan  tampilan  awal  saat  perangkat  diaktifkan  serta  kondisi tampilan pada status low dan high. Gambar 13 merupakan tampilan awal LCD pertama kali dinyalakan dan tampilan LCD dengan kecepatan kipas high .
Gambar 13. Tampilan LCD Pertama kali menyala dan Kecepatan High

## 3.5.7. Pengujian Relay
Pengujian  relay  dilakukan  untuk  memastikan  status ON atau OFF relay  pada  berbagai  kondisi kecepatan, Pengujian Relay dapat ditunjukkan pada tabel 6.

## Tabel 6. Pengujian Relay

## 3.5.8. Pengujian Keseluruhan
Pengujian keseluruhan sistem dilakukan untuk memastikan integrasi semua komponen bekerja dengan baik dalam berbagai kondisi jarak objek dan suhu ruangan.

## Tabel 7. Pengujian Keseluruhan
Hasil pengujian menunjukan bahwa sensor DHT11 memiliki akurasi yang tinggi dengan selisih yang sangat kecil antara suhu yang terbaca oleh sensor dan suhu ruangan yang sebenarnya. Akurasi dan konsistensi pembacaan menunjukan bahwa sensor DHT11 dapat diandalkan untuk mengukur suhu dalam ruangan. Hasil pengujian sensor PIR menunjukan bahawa sensor ini efektif dalam mendeteksi gerakan hingga jarak 3.5 meter. Namun,  pada  jarak  4  meter  dan  lebih,  sensor  tidak  mendeteksi  gerakan  hal  tersebut  menunjukan  batas jangkauan sensor dalam mendeteksi gerakan.

## 4. KESIMPULAN
Pada penelitian ini kami mampu merancang dan membangun sistem otomasi suhu dalam ruangan dan pendeteksi gerakan menggunakan Arduino Nano dengan sensor DHT11 dan PIR. Sistem ini terbukti efektif dalam mengontrol suhu ruangan dan mendeteksi pergerakan manusia. Pengujian menunjukkan bahwa sensor DHT11  memiliki  akurasi  yang  tinggi  dalam  mengukur  suhu  ruangan,  dan  sensor  PIR  dapat  mendeteksi pergerakan hingga jarak 3,5 meter. Sistem juga memiliki LCD yang menampilkan informasi suhu dan status kipas, serta buzzer untuk notifikasi. Hasil penelitian ini mempunyai beberapa implikasi penting, antara lain (1) Peningkatan efisiensi energi: Sistem ini membantu menghemat energi dengan  mematikan kipas angin secara otomatis  saat  ruangan  kosong.  Hal  ini  mengurangi  tagihan  listrik  dan  biaya  emisi  gas  rumah  kaca.  (2) Peningkatan kenyamanan: Sistem ini membantu menjaga suhu ruangan ideal sesuai kebutuhan pengguna. Hal ini  meningkatkan  kenyamanan  pengguna,  terutama  di  ruangan  dengan  suhu  tidak  stabil.  (3)  Peningkatan keamanan: Sistem ini dapat meningkatkan keamanan suatu ruangan dengan mendeteksi pergerakan orang. Ini membantu mencegah pencurian dan vandalisme.
Penelitian  ini  dapat  dikembangkan  lebih  lanjut  dengan  berbagai  cara,  antara  lain:  (1)  Memperluas jangkauan sensor PIR: Jangkauan sensor PIR dapat diperluas dengan menggunakan lensa Fresnel atau teknik lainnya. Hal ini memungkinkan sistem mendeteksi  pergerakan dalam jarak yang lebih jauh. (2) Tambahkan sensor: Anda dapat menambahkan lebih banyak sensor ke sistem, seperti sensor kelembapan dan sensor cahaya. Hal  ini  memungkinkan  sistem  untuk  mengontrol  parameter  lain  di  dalam  ruangan,  seperti  kelembapan  dan pencahayaan. (3) Mengembangkan sistem yang terkoneksi Internet: Sistem ini dapat dikembangkan sebagai sistem  yang  terkoneksi  Internet.  Hal  ini  memungkinkan  pengguna  untuk  mengontrol  sistem  dari  jarak  jauh melalui smartphone atau komputer. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi yang bermanfaat bagi pengembangan teknologi rumah pintar yang hemat energi dan nyaman bagi penghuninya.
No Kecepatan Status Relay Hasil Relay 1 Relay 2 1. 0 OFF OFF Semua relay off 2. 1 ON OFF Relay 1 on 3. 2 OFF ON Relay 2 on No Jarak Objek Suhu Status Kecepatan Hasil Relay 1 Relay 2 1. 0,15 31 OFF ON Kec 2 2. 0,5 31 OFF ON Kec 2 3. 1 27 ON OFF Kec 1 4. 2 23 ON OFF Kec 1 5. 2 17 OFF OFF 0 6. 2,5 32 OFF ON Kec 2 7. 3 28 OFF ON Kec 2 8. 3,5 28 OFF ON Kec 2 9. 4 29 OFF OFF 0 10. 4 29 OFF OFF 0

## REFERENSI
[1] A. Fidela, L. Hilma Sari, D. I. Pembimbing, and D. I. Pembimbing, “Evaluasi Kenyamanan Termal Ruang Kelas dengan Metode Analisis Predicted Mean Vote (PMV) Studi Kasus : Ruang Kuliah Umum 1 Universitas Syiah Kuala,” vol. 3, no. 1, pp. 13–16, 2019.
[2] D. Kusumawati and B. Angga Wiryanto STMIK Bina Mulia Palu, “Perancangan Bel Sekolah Otomatis Menggunakan Mikrokontroler Avr Atmega 328 dan Real Time Clock DS3231,” vol. 4, 2018.
[3] A. Ashifuddin Aqham, L. A. Rajendra Haidar, and S. Tinggi Elektronika Dan Komputer, “Perancangan Kipas Angin Otomatis Menggunakan Sensor Suhu Dan Suara Berbasis Mikrokontroler,” 2020.
[4] L.Novi,“Simulasi Monitoring Pengatur Kecepatan Kipas Angin Menggunakan Sistem Fuzzy Berbasis WEB,” Jurnal Informatika & Rekayasa Elektronika , vol. 3, no. 1, Apr. 2020.
[5] F. Lazim and I. Hidayat, “Study Internet of Things (IoT) untuk Autonomous Kelembaban Tanah pada Tanaman dengan NodeMCU V3 ESP8266,” Journal of Mechanical and Electrical Technology , vol. 1, no. 3, 2022.
[6] B. T. Haryanto, D. Susilo, and H. Anwariningsih, “Pengaturan Kipas Angin Otomatis Menggunakan Sensor LM35 Berbasis Arduino Di Sate Kambing Mbak Wid.”
[7] Wahidah, “Alat Pencuci Porang Berbasis Mikrokontroler Arduino Nano,” Majalah Teknik Industri , vol. 31, no. 1, Jun. 2023.
[8] M. Rio and Z. Wulansari, “Tongkat Bantu Jalan Tunanetra Pendektesi Halangan Menggunakan sensor Ultrasonik Berbasis Mikrokontroler Arduino Nano,” 2020.
[9] A.  Junaedi et  al. ,  “Pengaruh  (Intensor)  Induktor  Heater  Menggunakan  Thermal  Sensor  Berbasis Mikrokontroler Arduino Nano Dalam Mengolah Logam,” Jurnal NOE , vol. 4, no. 2, 2021.
[10] M. Barri, B. Pramudita, and A. Wirawan, “Sistem Penyiram Tanaman Otomatis dengan Sensor Soil Moisture Dan  Sensor DHT11 ,” Jurnal Ilmiah teknik elektronik , vol. 1, no. 1, 2022.
[11] R.  Jalaludin  and  D.  Laksmiati,  “Perancangan  Sistem  Kendali  Irigasi  Otomatis  dan  Pengusir  Hama Burung Dengan Menggunakan Sensor PIR,” Jurnal Ilmiah Telsinas Elektro, Sipil dan Teknik Informasi , vol. 6, no. 2, pp. 122–134, Sep. 2023, doi: 10.38043/telsinas.v6i2.4565.
[12] D. Muslimah, P. Ciptadi, and R. Hardyanto, “Rancang Bangun Sistem Deteksi Gerakan Manusia Untuk Otomatisasi Air  Conditioning Berbasis Arduino ,” Jurnal Perangkat Lunak , vol. 4, no. 3, pp. 139–145, Oct. 2022.
[13] N.  Supriyana,  E.  Permata,  and  M.  Fatkhurrokhman,  “Pengembangan  Media  Pembelajaran  Trainer Mikrokontroller Atmega 16 Di Program Studi Pendidikan Vokasional Teknik Elektro,” vol. 7, no. 2, p. 2019.
[14] S.  Nasional,  H.  Pengabdian,  M.  S.  Lamada,  S.  G.  Zain,  and  A.  M.  Mappalotteng,  “PKM  Media Pembelajaran Simulator Mikrokontroler Berbasis Internet Of Things ( IoT ),” no. November, pp. 1212– 1215, 2023.
[15] A. A. Gde  Ekayana  and N. Suharsono, “Mikrokontroler Berbasis Advance Virtual  Risc,” e-Journal Program Pascasarjana Universitas Pendidikan Ganesha Program , vol. 3, p. 4, 2013.
[16] R. Sudrajat and F. Rofifah, “Rancang Bangun Sistem Kendali Kipas Angin dengan Sensor Suhu dan Sensor  Ultrasonik  Berbasis  Arduino  Uno,” remik ,  vol.  7,  no.  1,  pp.  555–564,  Jan.  2023,  doi: 10.33395/remik.v7i1.12082.
[17] R.  Ordila,  Yulanda,  Putra,  and  Y.  Irawan,  “Penerapan  Alat  Kendali  Kipas  Angin Menggunakan   Microcontroller  Arduino  Mega  2560  Dan  Sensor  Dht22  Berbasis   Android,” Riau Journal of Computer Science , vol. 06, no. 02, pp. 101–106, Jul. 2020.
[18] A.  Lovanda  and  Thamrin,  “Sistem  Kendali  Kipas  Angin  Otomatis  Berbasis  NodeMCU   ESP8266 Sistem Kendali Kipas Angin Otomatis Berbasis NodeMCU  ESP8266 ,” vol. 7, no. 3, 2023.
[19] I. Nurpriyanti, “Otomatisasi Sensor DHT11 Sebagai Sensor Suhu dan Kelembapan pada Hidroponik Berbasis Arduino Uno R3 untuk Tanaman Kangkung,” Jurnal Teknologi dan Terapan Bisnis , vol. 3, no. 1, pp. 40–45, 2020.
[20] G.  Gunawan  and  T.  Fatimah,  “Implementasi  Sistem  Pengaturan  Suhu  Ruang  Server  Menggunakan Sensor DHT11 dan Sensor PIR Berbasis Mikrokontroler,” Edumatic : Jurnal Pendidikan Informatika , vol. 4, no. 1, pp. 101–110, 2020, doi: 10.29408/edumatic.v4i1.2165.