Jambura Journal of Electrical and Electronics Engineering

## Prototype Sistem Kontrol Peralatan Listrik Dengan Aplikasi Android Voice Controller
Tracy M. Kereh Teknik Informatika Politeknik Negeri Manado Manado, Indonesia
tracymarsela10@gmail.com Sukandar Sawidin Teknik Listrik Politeknik Negeri Manado Manado, Indonesia sukandarsawidin@gmail.com Yohanis S. Rompon Teknik Listrik Politeknik Negeri Manado Manado, Indonesia rompon@gmail.com Deitje S. Pongoh Teknik Listrik Politeknik Negeri Manado Manado, Indonesia pongohdeitje@gmail.com Diterima : Juni 2022 Disetujui : Juni 2022 Dipublikasi : Juli 2022 Abstrak— Perkembangan  pesat  kemajuan  teknologi  komunikasi seluler dan pengurangan biaya memungkinkan untuk menggabungkan teknologi seluler ke dalam sistem mikrokontroler untuk  pengontrolan  peralatan  listrik.  Untuk  dapat  mengendalikan peralatan  listrik  seperti  lampu,  kipas  atau  ac  hanya  dengan menggunakan perintah suara tanpa perlu bergerak berpindah tempat untuk  menyalakan  atau  mematikan  peralatan  listrik.  Penelitian  ini bertujuan untuk mengendalikan peralatan listrik dengan gelombang suara  dengan  aplikasi  android  Blueetooth  Voice  Kontroler.  Suara yang  kita  ucapkan  sesuai  dengan  yang  sudah  diprogram  dalam aplikasi  Arduino  pada  smartphone  android  akan  menyalakan  atau mematikan  peralatan  listrik  yang  kita  tentukan.  Berdasarkan  hasil pengujian  pada  prototype  sistem  kontrol  peralatan  listrik,  bila aplikasi android Arduino Bluetooth Voice Controller diaktifkan dan diucapkan perintah  : Kipas ON / Kipas OFF,  Nyalakan Lampu / Matikan  Lampu,  Nyalakan  AC  /    Matikan  AC  peralatan  listrik tersebut akan ON/OFF setelah perintah suara diberikan.
Kata Kunci : Android; Bluetooth; Arduino Uno; peralatan listrik
Abstract  - The  rapid  development  of  cellular  communication technology  advances  and  cost  reduction  made  it  possible  to incorporate  cellular  technology  into  microcontroller  systems  for controlling  electrical  equipment.  To  be  able  to  control  electrical equipment such as lights, fan or air conditioners only by using voice commands without the need to move from place to place to turn on or turn off electrical equipment. This study aims to control electrical equipment  with  sound  waves  with  the  Bluetooth  Voice  Controller android application. The sound we speak according to what has been programmed in the Arduino application on an android smartphone will  turn  on  or  turn  off  the  electrical  equipment  that  we  specify. Based  on  the  test  results  on  the  prototype  control  system  for electrical equipment, when the Arduino Bluetooth Voice Controller android application is activated and the command is spoken: Fan ON / Fan OFF, Turn on Lights / Turn off Lights, Turn on AC / Turn off AC    the  electrical  equipment  will  turn  ON  /OFF  after  a  voice command is given.
Keywords: Android; Bluetooth; Arduino Uno; electrical equipment.

## I. P ENDAHULUAN
Alat-alat  elektronik  yang  biasa  kita  gunakan  telah diubah hingga  bisa  dikendalikan  dari  jarak  jauh,  perubahan ini bertujuan untuk memberikan kemudahan bagi
penggunanya  dalam  kegiatan  sehari-hari.  Dan  dengan berbagai permasalahan yang sering terjadi dalam kehidupan sehari-hari, seperti kerusakan pada alat-alat elektronik yang biasa digunakan untuk memenuhi kebutuhan hidup manusia. Contohnya  kerusakan  Kipas  Angin  yang  tidak  bisa dinyalakan karena tombol ON/OFF dan Pengatur kecepatan yang  berada  di  kipas  angin  bermasalah,  kerusakan  pada saklar  Lampu  sehingga  lampu  tidak  bisa  dinyalakan,  dan kerusakan pada remote kontrol AC atau remote kontrol AC yang hilang [1,3,4,7,8,9,10,13].
Berdasarkan  hal  di  atas,  maka  untuk  memenuhi kebutuhan  manusia  terutama  orang  sudah  lanjut  usia  atau yang  memiliki  cacat  fisik  untuk  mengendalikan  peralatan listrik  dengan  smartphone  android  melalui  komunikaasi Bluetooth dengan perpaduan aplikasi fitur suara, Bluetooth, mikrokontroler  Arduino  Uno  dan  Android  kita  dapat mengendalikan peralatan listrik tanpa menekan saklar secara manual [4,5,6,8,11,12,14,15].

## II. METODE PENELITIAN
Untuk  mengetahui  proses  pembuatan  Perancangan Sistem  Kontrol  Peralatan  Listrik  Dengan  Aplikasi  Android Voice Kontroler dilakukan penelitian pengkajian pada sistem kontrol. Penelitian yang akan dilaksanakan dengan tahapan- tahapan sebagai berikut:  Perancangan : Blok diagram sistem kontrol,  aplikasi  android  voice  kontroler , Relay,  Lampu, Kipas  menggunakan  mikrokontroler  Arduino  Uno  serta pengujian sistem kontrol yang terintegrasi guna mempermudah dalam proses pembuatan perangkat keras.

## A.  Blok Diagram Sistem Kontrol Peralatan Listrik
Adapun blok  diagram  sistem  kontrol  peralatan  listrik seperti pada gambar 1. berikut ini :

## Gambar 1. Blok Diagram Sistem Kontrol Peralatan Listrik
Keterangan :
1.  Aplikasi  Android  sebagai  pengendali  Sistem  Peralatan Listrik.
2.  Bluetooth  HC05  komunikasi  antara  Android  dan mikrokontroler Arduino Uno [16][17].
3.    Mikrokontroller  sebagai  pemrosesan  data  dari  Aplikasi Android.
4.  Relay  sebagai  output  dari  mikrokontroler  untuk menghidupkan atau memadamkan peralatan listrik [18].
5.  Driver  Motor  untuk  mengaktifkan  kipas  angin,  Untuk mengatur kecepatan putaran kipas angin dengan mengatur potensio.

## B. Flowchart Sistem Kontrol Peralatan Listrik
Gambar 2. Flowchart Sistem
- Smartphone android sebagai input dengan aplikasi Arduino Bluetooth Voice Controller.
- Dari  smartphone  dihubungkan  dengan  bluetooth  HC-05 agar  aplikasi  android  bisa  digunakan  untuk  mengontrol Kipas Angin, Lampu dan AC.
- Arduino  memproses  perintah  dari  aplikasi  android,  bila pemakai  memberi  perintah  suara  “Kipas  ON/Kipas  OFF” lewat  aplikasi  android,  jika  berhasil  maka  kipas  akan berputar/berhenti, dan jika tidak dia akan lanjut ke perintah selanjutnya.
- Perintah  selanjutnya  ketika  seseorang  memberi  perintah “Nyalakan Lampu/Matikan Lampu” lewat aplikasi android, jika berhasil maka Lampu akan menyala/ padam, dan jika tidak dia akan lanjut ke perintah selanjutnya.
- Perintah  selanjutnya  ketika diseseorang  memberi perintah “Nyalakan  AC/Matikan  AC”  lewat  aplikasi  android,  jika berhasil  maka  AC  akan  On/Off,  dan  jika  tidak  periksa kembali  dari  smartphone  dan  aplikasi  android  apakah terhubung dengan bluetooth atau tidak.

## C. Perancangan Hardware
Gambar 3. Rangkaian Perancangan Sistem Kontrol Peralatan Listrik
Keterangan :
1. Kipas Angin
2. Lampu
3. Relay 2 Channel
4. Terminal untuk colokan AC
5. Mikrokontroler Arduino Uno
6. Bluetooth HC-05
7. Motor Driver
8. DC Connector
9. Potensio (mengatur kec. putar kipas angin)

## D. Perancangan Software
Perancangan perangkat lunak dalam bentuk pembuatan program  kontrol  pada  arduino  uno  dengan  menggunakan software Arduino IDE ( Integrated Development
Environment )  di  mana  pembuatan  program  disesuaikan dengan prinsip kerja alat Sistem Kontrol Peralatan Listrik.
Mulai Smartphone Android Bluetooth HC-05 If Kipas Angin On/Off If Lampu On/Off If AC On/Off Selesai Kipas Angin On/Off Ya Tida k Ya Lampu On/Off AC On/Off Tida k Tida k Ya Mikrokontroler Arduino Uno

## Gambar 4.  Perancangan Software pada Arduino Uno
Program arduino uno di buat untuk dapat mengaktifkan alat sistem kontrol peralatan listrik dengan perintah suara. Setelah  program  dibuat  dan  decompile  (Ctrl  +  R)  dan tidak terdapat kesalahan, program tersebut di Upload (Ctrl + U) ke dalam mikrokontroler Arduino Uno.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Untuk mengetahui apakah alat ini  dapat bekerja sesuai dengan yang diharapkan dan juga untuk mengetahui apakah komponen-komponen  seperti mikrokontroler,  Relay,  Driver Motor  DC  dan  yang  lainya  dapat  bekerja  dengan  baik  atau tidak.  Maka  dilakukan  pengujian-  pengujian  pada  beban (Lampu, Kipas dan AC).
Gambar 5. Prototype Sistem Kontrol Peralatan Listrik
Pada  saat  Prototype  Sistem  Kontrol  Peralatan  Listrik dan    aplikasi  Android  di  aktifkan  Smartphone  akan paired devices peralatan bluetooth yang aktif  kemudian pilih HC- 05 seperti pada gambar 6.
Gambar 6. Menghubungkan Android dengan Bluetooth
Jika berhasil pada aplikasi android..akan terlihat gambar microphone warna hijau, siap untuk menerima perintah suara. Gambar 7. Untuk aplikasi Arduino Bluetooth Voice Controler dapat di download dari Play Store pada Smartphone Android. Aplikasi  ini  digunakan  untuk  mengirim  perintah  suara  ke modul  Bluetooth  HC-05.  Klik  icon  Bluetooth  untuk terhubung  dengan  salah  satu  perangkat  yang  dipasangkan. Setelah koneksi berhasil, user dapat mengklik icon mic untuk mengucapkan kata atau frasa
Gambar 7.  Aplikasi Android Siap Menerima Perintah Suara

## A. Pengujian Beban Kipas Angin DC
Setelah  aplikasi  Android  sudah  terhubung  dengan modul  Bluetooth  yang  terpasang  pada  mikrokontroller Arduino  uno,  untuk  pengujian  dengan  menekan  tombol microphone pada android dan ucapkan perintah suara sesuai yang sudah diprogram pada aplikasi Arduino Uno.

## Gambar 8. Perintah Suara “Kipas On”
Dengan menekan tombol microphone pada android dan diberikan  perintah  suara  “Kipas  On”  maka  mikrokontroler Arduino  Uno  akan  mengolah  data  tersebut  dan  output Arduino  Uno akan memberikan sinyal berupa input 5 volt,
ground,  dan  sinyal  instruksi  untuk  mengaktifkan  driver motor. Bila signal output Arduino Uno aktif (“1”) maka ada arus  yang  mengalir  pada  rangkaian  driver  motor  sehingga Kipas akan berputar (ON).
Saat kipas berputar (ON) dan perintah suara “Kipas Off” diberikan maka  signal output Arduino uno  tidak aktif  (“0”) maka  tidak  ada  arus  yang  mengalir  pada  driver  motor sehingga  kipas  angin  DC  sehingga  tidak  berputar  (OFF). Gambar 9.
Gambar 9. Driver Motor DC, Kipas On dan Off

## B. Pengujian Beban Lampu
Saat  menekan  tombol  microphone  pada  android  dan diberikan  perintah  suara  “Nyalakan  Lampu”  maka mikrokontroler  Arduino  Uno  akan  mengolah  data  tersebut dan  output  Arduino    Uno  akan  memberikan  sinyal  untuk mengaktifkan  relay1.  Relay1  akan  berubah  posisi  dari  NO ( Normally  Open) akan  menjadi  NC  ( Normally  Close )    atau terhubung  sehingga  tegangan  PLN  220  Volt  akan  mengalir ke  beban  Lampu  sehingga  Lampu  menyala.  Untuk memadamkan  lampu  dengan  menekan  tombol  microphone dan  berikan  perintah  suara  “Matikan  Lampu”  maka  relay1 tidak akan aktif sehingga output relay1  akan normal kembali menjadi NO ( Normally Open) sehingga tegangan tidak akan mengalir ke Lampu sehingga Lampu Padam. Gambar 10.
Gambar 10. Lampu Menyala dan Padam

## C. Pengujian AC / Kipas
Saat  menekan  tombol  microphone  pada  android  dan diberikan  perintah  suara  “Nyalakan  AC”  maka  output Arduino  Uno akan memberikan sinyal untuk mengaktifkan relay2. Relay2 akan berubah posisi dari NO ( Normally Open) akan menjadi NC ( Normally Close )  atau terhubung sehingga tegangan  PLN  220  Volt  akan  mengalir  ke  beban  AC/Kipas sehingga AC/Kipas bekerja. Untuk mematikankan AC/Kipas dengan  menekan  tombol  microphone  dan  berikan  perintah suara  “Matikan AC” maka relay2 tidak akan aktif sehingga output relay2  akan normal kembali menjadi NO ( Normally Open) sehingga tegangan tidak akan mengalir ke  AC/Kipas sehingga AC/Kipas Padam. Gambar 11.
Gambar 11. AC / Kipas Angin Bekerja (On)

## D. Pengujian  Jarak  Antara  Android  Dengan  Modul Bluetooth HC-05
Dalam  pengujian  ini,  masing-masing  Alat elekronik  diuji sesuai  dengan  jarak  yang  ditentukan,  yaitu  pada  jarak  1- 10 meter dengan menekan tombol tombol mic warna hijau, ucapkan  perintah  sesuai  dengan  yang  sudah  diprogram dalam  mikrokontroler  arduino  uno  pada  Aplikasi Smartphone  Android, Arduino  Bluetooth  Voice  Kontroller ( Contohnya  “Kipas  ON”  kemudian  kipas  akan  menyala setelah  mendengar  perintah  suara  yang  diberikan).  Saat melakukan pengujian, modul Bluetooth dengan Smartphone Android diarahkan  tanpa  terhalang  oleh  benda-benda apapun.  Kemampuan  modul  Bluetooth  mendeteksi  sinyal  dari Smartphone Android jaraknya kurang lebih 10 meter (Tabel 1).
Tabel 1.  Pengujian Jarak Modul  Bluetooth  Sistem Kontrol dengan Smartphone Android
Jarak (meter) Peralatan Listrik Kipas DC Lampu AC / Kipas 1 ON Nyala ON 2 ON Nyala ON 3 ON Nyala ON 4 ON Nyala ON 5 ON Nyala ON 6 ON Nyala ON 7 ON Nyala ON 8 ON Nyala ON 9 ON Nyala ON ≥10 OFF Padam OFF
Dari  hasil  pengujian  setelah  jarak  Smartphone  adroid dengan  modul  Buetooth-HC05  melebihi  10  meter    tidak terkoneksi lagi sehingga peralatan listrik tidak bisa dikontrol.

## IV. K ESIMPULAN
Diperoleh  prototype  kontrol  peralatan  listrik  yang  dapat dikontrol  dengan  android    (Arduino  bluetooth  voice controller) yang terhubung melalui modul Bluetooth HC-05 pada  Arduino  Uno.  Aplikasi  Arduino  Bluetooth  voice controller  pada  android  dapat  mempermudah  pengguna untuk  mengaktifkan  dan  menonaktifkan  peralatan  listrik seperti  Kipas  angin,  Lampu  dan  AC  tanpa  perlu  menekan saklar.    Jarak  Android  dengan  Bluetooth  HC-05  pada Arduino Uno  ≤ 10 meter.

## U CAPAN T ERIMA K ASIH
Penulis mengucapkan banyak 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 EFFERENSI
[1]  A. A. Haris, Muh. Yusrifar, Putra, Perancangan Sistem Kontrol Lampu Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno R3 Dengan  Sensor  Suara, Skripsi ,  Jurusan  Elektro, Universitas Muhammadiyah Makassar, 2017.
[2] Abdul Kadir, Arduino & Sensor, Ed. 1, Andi Offset, D.I. Yogyakarta, 2018.
[3]   Alisman dan Wildian, Rancang Bangun Sistem Kontrol Gorden, Lampu, dan Kipas Angin Berbasis Arduino Uno R3, Jurnal Fisika Unand , No. 3, vol. 7, hal. 279–285, Juli 2018.
[4]   Andri  Susanto  dkk,  Rancang bangun  Aplikasi  Android Untuk Kontrol Lampu     Gedung     Menggunakan Media Bluetooth berbasis Arduino Uno. Skripsi, Program  Studi
Teknik
Elektro.
Fakultas Teknik. Universitas Muhamadiyah Tangerang, 2018. [5] Budhiharto, W., Interfacing Komputer dan Mikrokontroler; Penerbit  Elex  Media  Komputindo, Jakarta, 2017.
[6]  Chyusa  Rizky  Afryzar,  Pengontrol  Lampu  Jalan Otomatis Berbasis Android dan Bluetooth, Skripsi, Prodi Teknik  Informatika,  Universitas  17  Agustus  1945
Surabaya, 2018.
[7]  Gusti lambang Wicaksono,Ivan Fadillah Achmad,Unang Sunarya,  Dwi  Andi  Nurmantris,  Sistem  Kontrol  Dan Monitoring  Kipas  Angin  Pada  Ruang  Kelas  Berbasis Internet  Of  Things,  Jurnal  Elektro  Telekomunikasi Terapan (JETT), Vol.6 No.1 pp. 721-733,  Juli 2019.
[8]  Irfin  Riza  Maftukhi,  Sistem  Pengontrol  Kipas  Angin
Menggunakan Mikrokontroler Arduino Berbasis Android Melalui Bluetooth , Skripsi , Fakultas Teknik, Universitas Nusantara  Persatuan  Guru  Republik  Indonesia  UNP Kediri, 2 015.
[9]      Muh.  Yussrifar  Haris,  Aryo  Abdi  Putra, Skripsi, Perancangan Sistem Kontrol Lampu Berbasis Mikrokontroler  Arduino  Uno  R3  Dengan  Sensor  Suara, Program  Studi  Teknik  Elektronika  Dan  Komputer Jurusan  Teknik  Elektro  Fakultas  Teknik  Universitas Muhammadiyah Makassar, 2017.
[10]  Musfirah  Putri  Lukman,  Junaedy,  Yosua  Friendly, Yorendy Rieuwpassa, Sistem Lampu otomatis Dengan Sensor Gerak, Sensor Suhu dan Sensor Suara Berbasis Mikrokontroler,  Jurnal  Resistor  Vol.1  No.  2  pp.100- 108, Oktober 2018.
[11] Pensi Asmeleni, “Pengembangan Sistem Kontrol Kipas Angin  Dan  Lampu  Otomatis  Berbasis  Saklar  Suara Menggunakan  Arduino  Uno”.Jurnal  Kumparan  Fisika Vol. 3 No. 1, , pp.59-66, 30 April 2020.
[12]        Muhammad  Yusro,  Aodah  Diamah, Sensor  Dan Transduser (Teori dan Praktek) , Ed.1, Fakultas Teknik Universitas Negeri Jakarta, 2019.
[13]      Steven  F.  Barrett, Atmel  AVR  Microcontroller Programming  And  Interfacing, Edisi  Pertama, Colorado  (USA)  :  Morgan  and  Claypool  Publishers, 2017.
[14]  Wahyu Andrianto, Skripsi , Sistem Pengontrolan Lampu Menggunakan  Arduino  Berbasis  Android,  Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Teknik Universitas Islam Majapahit, 2019.
[15]    Wika  Janatul  Uyun.  Rancang Bangun Saklar Lampu dengan  Perintah  Suara  Via          Aplikasi  Android Voicetooth  Berbasis  Arduino        Uno. Skripsi, Jurusan Teknik Elektro Universitas Islam Malang,2017.
[16]    Abd  Wahid,  A.  A.,  Abdussamad,  S.,  &  Nasibu,  I.  Z. (2020).  Rancang  Bangun  Running  Text  pada  Dot Matrix 16X160 Berbasis Arduino Uno Dengan Update Data  System  Menggunakan  Perangkat  Android  Via Bluetooth. Jambura Journal of Electrical and Electronics Engineering , 2 (1), 8-13.
[17]  Hulukati,  S.  A.,  Abdussamad,  S.,  &  Langinusa,  A.  R. (2022). Rancang Bangun Swich On/Off Air Conditioner Dengan Suara Manusia. Jambura Journal of Electrical and Electronics Engineering , 4 (1), 16-21.
[18] Abdussamad, S., Hulukati, S. A., & Husain, A. (2022). Otomatisasi Pengering Padi Berbasis Arduino Uno. Jurnal Electrichsan , 11 (01), 13-19.