## RANCANG BANGUN KENDALI GORDENG DENGAN SAKLAR LAMPU OTOMATIS BERBASIS SMARTPHONE ANDROID
Eko Ihsanto 1 ,Muhamad Faitul Rifky 2 1,2 Program studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Mercu Buana Jakarta Jl. Meruya Selatan, Kebun Jeruk – Jakarta Barat Telepon: 021-5857722 (hunting), 5840816 ext. 2600 Fax: 021-5857733 Email: eko.ihsanto@gmail.com
Abstrak -  Perkembangan  teknologi
saat sekarang ini memberikan perubahan  yang sangat  nyata  dalam kehidupan manusia.  Telah banyak peralatan  yang  dibuat  oleh  manusia yang  fungsinya untuk  mempermudah pekerjaan manusia.
Rancang bangun sistem kendali gorden  jendela  dan  lampu  otomatis menggunakan sensor  cahaya  dan bluetooth berbasis Arduino  yang bisa dikontrol melalui HP Android merupakan    gagasan    yang   timbul untuk memenuhi  kebutuhan sistem otomatisasi pada  rumah, dengan menggunakan sensor sebagai pengambil keputusan pada sistem ini.
Dalam bahasa  pemograman Arduino  akan  digunakan  bahasa  C, karena  lebih mudah  dipelajari  dan mempunyai  struktur bahasa tingkat tinggi  yang lebih  mudah  dipahami. Sedangkan untuk pemrograman Android    akan    digunakan    aplikasi
Java Eclipse.  Supaya  Arduino  dan Android  bisa berkomunikasi,  terlebih dahulu modul bluetooth di- pairing dengan bluetooth Android.   Buka tutup  gordeng dan  nyala  lampu  ini akan  dikontrol  dengan  tombol- tombol yang ada di Android .
Kebutuhan sistem tersebut diperlukan  rumah  yang menerapkan otomatisasi  pada penggunaan  gorden jendela dan  lampu.  Permasalahannya diperlukan  suatu  sistem  yang  dapat membantu  manusia dalam melakukan  aktifitas  sehingga dapat lebih  efisien. Untuk memecahkan permasalahan  diatas  maka dirancang suatu  sistem  yang dapat  berjalan secara otomatis,  dalam  hal  ini perancangan  sistem    gorden  dan lampu otomatis menggunakan sensor cahaya dan bluetooth berbasis Arduino  dan smartphone Android sebagai  perangkat  utama kendali sistem.  Komunikasi  antara  Android
28
dengan Arduino menggunakan
komunikasi via bluetooth ,  pada pengujian    gorden  dan  lampu otomatis ini dapat dikontrol hingga jarak   maksimum   14   m       pada ruangan.  Dalam    perancanan  ini sistem  kerjanya  juga  dapat  dirubah menggunakan  sensor  cahaya  sebagai penerima untuk  melakukan  tindakan interupsi  pada mikrokontroler,  dalam hal  ini  ketika malam  hari  atau  tidak adanya  cahaya  maka  sensor  akan bekerja untuk  memberi  input  kepada mikrokontroler dan  secara otomatis gorden  jendela  akan  menutup  dan lampu  akan menyala.  Begitu juga sebaliknya  ketika  siang  hari  atau terdapat  cahaya  maka  sensor  akan bekerja untuk  memberikan  input kepada mikrokontroler untuk membuka  tirai    jendela  dan mematikan lampu.
Kata Kunci : Teknologi, pengontrolan, Arduino, Android,
Bluetooth, sensor cahaya, Java Eclipse, gorden dan lampu otomatis.

## PENDAHULUAN
Otomatisasi sangat dibutuhkan dalam kehidupan ini, apalagi kemajuan  zaman menuntut  pekerjaan manusia   yang   efektif   dan   efisien.
Sering kali  seorang melupakan  suatu pekerjaan kecil karena  keterbatasan waktu, seperti mematikan lampu ataupun  membuka  dan  menutup gorden jendela.
Apabila  dihitung lebih  detail saat  lupa  mematikan  lampu  termasuk pemborosan  dalam    penggunaan listrik,  apalagi  ketersedian listrik di negeri  ini  sangatlah  terbatas.  Selain itu  akan menambah  biaya  dalam pembayaran listrik itu sendiri. Kemudian   apabila   lupa   membuka atau  menutup  gorden  secara tepat waktu, bisa mengakibatkan lembabnya  udara dalam  ruangan karena  tidak  adanya  cahaya  yang cukup  untuk  masuk  kedalam ruangan.    Padahal    udara  lembab sangat  berbahaya jika  berhubungan dengan  alat-alat  elektronik misalnya kamera, karena bisa merusak komponen. Mungkin pekerjaan tersebut  diatas  sangatlah  sepele  akan tetapi bisa berdampak cukup fatal.
Dengan  adanya permasalahan- permasalahan  diatas,    penulis membuat    penggerak    gorden   dan saklar lampu otomatis berbasis ARDUINO UNO yang dapat diaplikasikan dengan Smartphone Android. Vol.6 No.1 Januari 2015 29
Gorden     dan     lampu     akan dikontrol     dengan     tombol-tombol yang  ada  di  Android  untuk  bergerak membuka  atau  menutup  gorden  dan untuk   menyalakan   atau   mematikan lampu.  Penghubung  antara  Arduino dengan   Android   digunakan   modul
Bluetooth yang  terlebih   dahulu  di- pairing dengan Bluetooth Android.
Rumusan Masalah Penelitian Berdasarkan latar belakang di atas,  maka ditentukan  permasalahan sebagai berikut:
1.  Bagaimana  menghubungkan antara  LDR,  Arduino,  dan
Bluetooth module dengan Android?
2.  Bagaimana      cara      kerja Android  dan Bluetooth module ketika  dihubungkan dengan Arduino?

## Tujuan Penelitian
Adapun   tujuan   penelitian   ini antara lain:
1. Untuk     menerapkan     ilmu
pengetahuan,  baik  secara teori
maupun  praktik yang didapatkan dari  perkuliahan ke dalam bentuk  perancangan dan pembuatan alat.
2.   Untuk     membuat     rancangan
hardware dan software penggerak  gorden dan  lampu otomatis  berbasis  Arduino Uno yang  dapat    dikendalikan dengan  Smartphone  Android sebagai pengendali utama.

## LANDASAN TEORI

## Dasar Arduino
Arduino hardware diprogram menggunakan    bahasa  Wiring berbasis  (sintaks  dan perpustakaan), mirip  dengan  C++ dengan  beberapa penyederhanaan sedikit dan modifikasi.
Serta lingkungan pengembangan terpadu berbasis Processing. Komponen utama
Arduino adalah mikrokontroler sehingga  Arduino  dapat  diprogram menggunakan    komputer  sesuai dengan kebutuhan kita.
Karena komponen utama Arduino  adalah  mikrokontroler, maka Arduino  pun  dapat  diprogram menggunakan komputer sesuai dengan kebutuhan kita.

## Android
Android  adalah sistem operasi untuk  telepon  seluler berbasis  Linux sebagai  kernelnya. Android begitu pesat  perkembangan  di  era  saat  ini karena        Android        menyediakan
30
platform terbuka  ( Open  Source )  bagi para pengembang untuk  menciptakan aplikasi mereka sendiri.
Awalnya,  perusahaan  search engine terbesar saat ini, yaitu Google Inc.  membeli  Android    Inc., pendatang  baru    yang    membuat peranti  lunak  untuk ponsel. Android, Inc. didirikan oleh Andy Rubin, Rich Milner, Nick  Sears  dan  Chris  White pada tahun 2003. Pada Agustus 2005 Google membeli Android Inc.

## Bluetooth
Nama Bluetooth berawal  dari proyek prestisius  yang dipromotori oleh perusahaan-perusahaan  raksasa internasional    yang  bergerak  di bidang  telekomunikasi dan komputer,  di  antaranya Ericsson, IBM, Intel, Nokia, dan Toshiba.
Bluetooth adalah
sebuah teknologi  komunikasi  tanpa kabel yang beroperasi dalam pita frekuensi
2,4 GHz. Bluetooth sendiri dapat berupa card yang bentuk dan
fungsinya hampir  sama  dengan  card yang digunakan  untuk  wireless  local area network (WLAN) dimana menggunakan frekuensi radio standar IEEE 802.11.
LDR (Light Dependent Resistor)
LDR  ( Light  Dependent Resistor )  adalah  suatu  komponen elektronik    yang  resistansinya berubah-ubah tergantung pada intensitas  cahaya.  Jika intensitas cahaya  semakin    besar    maka resistansi  LDR  semakin  kecil, jika intensitas cahaya semakin kecil maka resistansi  LDR semakin  besar.  LDR sering juga  disebut  dengan  sensor cahaya.
Driver Motor (Motor Shield L298)
Motor Shield L298P  dapat digunakan untuk menggerakkan dua buah  motor DC  7-12V dengan maksimum  arus hingga  2A.    Produk ini    kompatible  dengan    Arduino UNO,  Arduino Mega  maupun board Arduino compatible yang lain, sehingga  dapat  langsung ditumpuk diatas board  Arduino  dengan  mudah. Dengan berkembangnya  dunia  IC, sekarang  sudah    ada Motor    Shield yang   bisa   mengoperasikan   empat buah motor DC.

## Motor DC
Motor  DC  merupakan  motor listrik yang memerlukan suplai tegangan  arus  searah  pada kumparan medan untuk diubah menjadi  energi gerak  mekanik. Kumparan  medan pada  motor  dc  disebut  stator  (bagian
31
yang  tidak  berputar)  dan  kumparan jangkar disebut  rotor  (bagian  yang berputar).
Relay
Relay digunakan
untuk menghidupkan  dan  mematikan lampu 220V AC.  Rangkaian  relay memiliki keluaran ground , Vcc,  dan data.

## PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT Blok Diagram Rangkaian
Untuk   merealisasikan   gorden dan lampu otomatis  yang  akan diuji, maka secara sistem  keseluruhan rangkaian    gorden  dan  lampu otomatis berbasis Arduino  yang dikontrol  oleh  Android menggunakan komunikasi via
Bluetooth dan  LDR  adalah seperti gambar 3.1.
Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian
Perancangan     Perangkat     Keras (Hardware)
Dalam perancangannya,  gorden dan lampu otomatis ini menggunakan Arduino UNO sebagai dasar utamanya,  sehingga    diperlukan sebuah  modul  Arduino  UNO untuk menjadi otak dasarnya.  Perancangan perangkat  keras ini  dilakukan untuk mewujudkan terciptanya sebuah gorden dan lampu otomatis  yang simple dan   dapat   di    operasikan dengan sistem bluetooth menggunakan  arduino  ataupun dapat di operasikan dengan sensor LDR.
Gambar 3.2 Kerangka Dasar Miniatur Rumah

## Realisasi Rangkaian
Langkah berikutnya adalah merealisasikan  rangkaian  setiap blok, rangkaian  yang  akan  dibuat  yaitu sebagai berikut :
•  Rangkaian Bluetooth
dengan Arduino UNO
sebagai INPUT
32
•  Rangkaian    LDR    dengan
Arduino UNO sebagai INPUT
•  Rangkaian      Motor      DC dengan Arduino UNO sebagai OUTPUT
•  Rangkaian   Relay   dengan Arduino UNO sebagai

## OUTPUT
Rangkaian    Modul  Bluetooth dengan  Arduino UNO  sebagai INPUT
Rangkaian bluetooth ini berfungsi untuk mengintegrasikan Android dengan  Arduino  UNO.
Modul Bluetooth yang digunakan yaitu  Modul Bloetooth HC-05.
Dalam melakukan koneksi  antara modul Bluetooth HC-05  dan
Arduino UNO  dibutuhkan kabel
jumper sebagai  penghubung seperti gambar 3.3.
Gambar 3.3 Rangkaian Modul Bluetooth HC-05 ke  Arduino UNO Pada  rangkaian  ini  jumlah  pin  pada Modul Bluetooth yang dipakai hanya
4,   yaitu   pin power 3.3v, ground , transmitter (Tx), dan receiver (Rx).
Rangkaian  LDR  dengan  Arduino

## UNO sebagai INPUT
Rangkaian  LDR  memiliki 3 buah  kabel  penghubung    yaitu ground ,   Vcc,    dan    data.    Vcc  pada LDR  dihubungkan  pada  pin  power 5V pada Arduino  UNO dan  kabel ground pada  LDR  diseri  dengan resistor  dihubungkan    pada  pin ground Arduino UNO. Sedangkan kabel  input  (data) dihubungkan  pada pin analog A0 pada Arduino UNO.
Gambar 3.4 Rangkaian LDR dihubungkan  ke Arduino
UNO
Rangkaian    Motor    DC    dengan

## Arduino UNO sebagai OUTPUT
Rangkaian    motor    DC    digunakan sebagai       penggerak       buka–tutup gorden.     Rangkaian      motor     DC memiliki  2  buah  kabel  penghubung yang disambungkan  ke Motor Shield
L298P    dan    terhubung  dengan arduino pin 4 digital dan pin 5 PWM
Gambar 3.5 Motor DC dihubungkan ke Motor Shield L298P
Rangkaian  Relay  dengan  Arduino UNO sebagai OUTPUT
Relay digunakan untuk
menghidupkan  lampu  220V AC. Rangkaian  relay memiliki  keluaran ground ,   Vcc,   dan    data.   Vcc  pada relay  dihubungkan  pada  pin  power 5V pada Arduino  UNO dan  kabel ground  pada  relay dihubungkan  pada pin ground Arduino  UNO.
Sedangkan inputnya  dihubungkan pada pin  digital  13  pada Arduino UNO.
Gambar 3.6 Relay dihubungkan ke

## Arduino UNO

## Pemrograman
Pada pembuatan  Penelitian  ini menggunakan  dua jenis  aplikasi pemrograman  yaitu program  Arduino dan program Eclipse.

## Aplikasi Program Arduino
Setelah  rangkaian dipasang pada kerangka,  langkah  selanjutnya adalah membuat program pada aplikasi  program  Arduino.  Program Arduino berisikan perintah-perintah yang  akan  dikerjakan  oleh  motor DC dan   dan   relay.   Motor   DC   untuk buka-tutup  gorden sedangkan  relay untuk menghidupkan dan mematikan lampu 220V AC.
Gambar 3.7 Arduino PDE

## Aplikasi Program Eclipse
Setelah program  Arduino UNO  PDE selesai, kemudian  membuat  program pada aplikasi Eclipse.
Main.xml Vol.6 No.1 Januari 2015 34
Main.xml berisikan program untuk mengatur jumlah  dan  posisi Button yang dibutuhkan pada layout .
Gambar      3.8      Coding      Untuk Main.xml
Gambar 3.9 Bentuk Graphical Layout Pada Aplikasi Android A.     AndroidManifest.xml AndroidManifest.xml berisikan program untuk perijinan Android.
Gambar 3.10 Coding Untuk Androidmanifest.xml A. Activity.java
Activity.java  berisikan program-program  untuk membuka dan menutup koneksi bluetooth serta program  untuk  menjalankan  fungsi- fungsi pada button .
Gambar 3.11 Coding Untuk Controlactivity.java

## PENGUJIAN                    DAN ANALISA
Dalam bab ini akan
diungkapkan dan diuraikan mengenai persiapan komponen  dan peralatan yang dipergunakan,  serta  langkah- langkah praktek, kemudian menyiapkan  data hasil  pengujian. Pelaksanaan   pendataan menggunakan sebuah  rangkaian dan dilakukan secara berulang-ulang supaya  dihasilkan  data  yang benar- benar tepat.
Percobaan Jarak(m)  Keterangan 1 3 Terhubung 2 7 Terhubung 3 10 Terhubung 4 14 Gangguan pada koneksi 5 15 Terputus Gambar 4.1 Miniatur Rumah hasil
Perancangan
Tujuan dari  pengujian  sistem secara keseluruhan  ini  adalah  untuk mengetahui  bagaimana  cara lampu
dan gorden bergerak dan berkomunikasi sesuai dengan pengontrolan  yang dilakukan  oleh user .  Pengujian  dilakukan dengan mencoba tombol  yang  ada pada aplikasi control yang   sudah   ter- install pada Android.
Setiap pengujian dilakukan secara   bertahap   yaitu   ON   lampu, OFF lampu,  BUKA  gorden,  TUTUP gorden, dan OTOMATIS menggunakan sensor LDR.
Table 4.1 Data Hasil Pengujian Jarak Koneksi Bluetooth
KESIMPULAN
Kesimpulan  yang dapat  diambil  dari hasil    pengujian  adalah  sebagai berikut : 1.  Lampu     otomatis     berbasis Arduino ini  dapat  berjalan dengan baik, untuk
menyalakan  dan mematikan lampu ruangan.
2.  Motor    dc    yang    berfungsi sebagai  penggerak buka-tutup gorden dapat  bergerak  sesuai perintah pada program.
3.  Komunikasi   antara   Android dengan  Arduino menggunakan komunikasi via Bluetooth , pada pengujian gorden  dan  lampu  otomatis ini dapat dikontrol hingga jarak  maksimum  14  m   pada dalam ruangan.
4.  Sensor       LDR       berfungsi dengan baik pada saat mendapatkan  intensitas cahaya lebih dari 900.

## SARAN
Gorden dan lampu otomatis yang dikontrol via Bluetooth melalui Android ini merupakan pengembangan  dari    gorden  dan lampu otomatis  dengan sensor  LDR. Untuk itu diperlukan saran-saran atau tambahan      ide-ide      yang      dapat
36
membangun,  mengembangkan, dan membuat  gorden dan lampu otomatis ini  lebih  sempurna dan  berguna lagi pengaplikasiannya.

## DAFTAR PUSTAKA
1  Andika    ,    Julpri,    2013.    “ PENGONTROLAN  ROBOT BERBASIS           ARDUINO MENGGUNAKAN
ANDROID”,   Jurnal   Teknik
Elektro    Universitas    Mercu Buana.
2  Burd,   Barry.   2004. Eclipse For Dummies. United  States: For Dummies.
3    Budiharto,    Widodo.    2005. Perancangan Sistem dan Aplikasi Mikrokontroller.
Jakarta:  PT.  Elex Media
Komputindo.
4  Derus,         M.Oki,         2012.
“Pengontrolan  Robot  Dengan Menggunakan      Stik      PS2 Wireless,      Receiver,      Dan
Arduino  UNO”,    Jurnal Teknik Elektro  Universitas Mercu Buana.
5    DiMarzio,     Jerome.     2008. Android: A  Programmer’s Guide. United  States: MC- Graw Hill.
6  Kumar,  C  B.,  P.  J.  Kline  and T. J. Thompson. 2004.,
Bluetooth Application Programming  with  the  Java APIs. San  Francisco:  Morgan Kaufmann.
7    Margolis,     Michael.     2011. Arduino    Cookbook .    United States : O’Reilly Media, Inc.
8    Purdum,         Jack.         2012. Beginning   C   For   Arduino.
United States: Apress.
9    Warren,    John-David,    Josh Adams,   and   Harald   Molle. 2011. Arduino Robotics . United States: Apress.