Selasa, 19 April 2022

"Controller Lampu Menggunakan Bluetooth Handphone Berbasis Arduino Uno"

"Controller Lampu Menggunakan Bluetooth Handphone"
Mata Kuliah Organisasi Dan Arsitektur Komputer
Prodi S1 Pendidikan Teknologi Informasi
Universitas Negeri Surabaya


Dosen Pengampu :
Aditya Prapanca

Disusun Oleh :
Kelompok 3B
RIZA ISMIA                                         ( 21050974020 )
AKHDANY ICHSAR AL-HAMAM   ( 21050974038 )
MUTIARA YUDIANISYAH PUTRI   ( 21050974044 )
YURIE ENGGARNISA                       ( 21050974050 )

BAB I 
PENDAHULUAN

A. Latar Belakang
Pengendalian atau kontrol lampu selama ini menggunakan saklar untuk menghidupkan atau mematikan dan dilakukan secara manual. Saklar sendiri adalah sebagai penghubung atau pemutus aliran listrik yang merupakan komponen atau perangkat listrik, karena pengendalian lampu tersebut manual.
Seiring dengan kemajuan zaman Ilmu Pengetahuan dan Teknologi terutama perangkat Elektronika mengalami perkembangan yang sangat pesat dan dirasa bermanfaat bagi kehidupan sehari-hari. Inovasi dan banyak penemuan baru dalam mengembangkan peralatan modern dan lebih canggih selalu  terjadi di dalam kehidupan. Peralatan yang menggunakan sistem digital dan otomatis terasa kian di perlukan dalam menghadapi kehidupan di Era Digital ini.
Peralatan Elektronika adalah salah satu Teknologi yang membantu kehidupn manusia menjadi  lebih mudah. Salah satu bentuk akses Kontrol Elektronik yang saat ini banyak di kembangkan adalah system control secara jarak jauh, hal ini memungkinkan seseorang dapat mengontrol peralatan Elektronik pada jarak jauh, hal ini tentu berguna untuk menunjang kehidupan manusia Modern dimana kebutuhan akan mobilitas yang sangat tinggi.
Permasalahan yang ada pada saat ini adalah projek menyalakan atau mematikan sebuah lampu LED tanpa menggunakan saklar lampu atau sejenisnya. Pada penelitian ini akan melakukan prototype alat berbasis Arduino Uno dengan menggunakan Bluetooth Android untuk mengendalikan lampu LED tanpa menekan saklar hanya melalui tombol ON/OFF pada Aplikasi Smartphone dan juga dengan jarak yang agak jauh.

B. Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah sebagai berikut :
  1. Membuat suatu alat menggunakan Arduino Uno yang di kendalikan suatu aplikasi dengan menekan tombol ON/OFF pada Aplikasi.
  2. Membuat suatu system kendali lampu LED melalui Smartphone Android dengan memanfaatkan Bluetooth.

C. Tujuan Laporan
Adapun tujuan Projek akhir ini adalah
  1. Menciptakan alat yang dapat di kendalikan lewat Aplikasi Smartphone.
  2. Merancang dan membangun system pengendali lampu LED berbasis Arduino Uno dengan menggunakan Bluetooth Android tanpa menekan saklar hanya melalui tombol ON/OFF pada Aplikasi Smartphone dan juga dengan jarak yang agak jauh.
  3. Mendapatkan hasil rancangan yang telah di buat .

D. Manfaat Penulisan
Manfaat Projek akhir ini adalah dapat mengimplementasikan system otomatis berbasis Arduino Uno menggunakan sambungan Bluetooth Android dengan menekan  tombol ON/OFF pada  Aplikasi Smartphone.

 
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA


A. Dasar Teori
Arduino dikatakan sebagai sebuah platform dari physical computing yang bersifat open source. Arduino tidak hanya sekedar sebuah alat pengembangan, tetapi ia adalah kombinasi dari hardware, bahasa pemrograman dan Integrated Development Environment (IDE) yang canggih. IDE adalah sebuah software yang sangat berperan untuk menulis program, meng-compile menjadi kode biner dan meng-upload ke dalam memori mikrokontroler.

Ada banyak projek dan alat-alat dikembangkan oleh akademisi dan profesional dengan menggunakan Arduino, selain itu juga ada banyak modul - modul pendukung (sensor, tampilan, penggerak dan sebagainya) yang dibuat oleh pihak lain untuk bisa disambungkan dengan Arduino. Arduino berevolusi menjadi sebuah platform karena ia menjadi pilihan dan acuan bagi banyak praktisi. Salah satu yang membuat Arduino memikat hati banyak orang adalah karena sifatnya yang open source, baik untuk hardware maupun software-nya.

B. Komponen
1. Arduino
Arduino adalah pengendali mikro single-board yang bersifat open source, diturunkan dari Wiring platform, dirancang untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai bidang. Hardware arduino memiliki prosesor Atmel AVR dan software arduino memiliki bahasa pemrograman C. Arduino mampu mengenali lingkungan sekitar melalui berbagai jenis sensor serta dapat mengontrol lampu, motor, dan berbagai jenis actuator lainnya. Arduino sendiri terdiri dari beberapa jenis, antara lain Arduino Uno, Arduino Mega 2560, Arduino Fio dan sebagainya.
Arduino Uno adalah sebuah board minimum system mikrokontroller yang mana di dalamnya terdapat mikrokontroller AVR seri ATmega 328 yang merupakan produk dari Atmel.
Umumnya Arduino memiliki 14 pin input/output yang terdiri dari :
Arduino Uno


  • 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM
  • 6 pin  sebagai analog input
  • Osilator Kristal 16 MHz
  • Sebuah koneksi USB
  • Sebuah Power Jack
  • Sebuah ICSP Header
  • Dan tombol reset

Oleh karena itu arduino uno mampu men-support mikrokontroller secara mudah terhubung dengan kabel power USB atau kabel power supply adaptor AC ke DC maupun dengan battery. Sehingga untuk mendukung mikrokontroller  tersebut bekerja , cukup sambungkan ke power supply atau hubungkan melalui kabel USB ke PC, maka Arduino Uno telah siap bekerja. Arduino Uno berbeda dengan semua jenis arduino lainnya, dimana dalam hal koneksi USB to serial menggunakan fitur IC Atmega8U2, sementara pada board sebelumnya menggunakan chip FDTI driver USB to serial. Arduino Uno R3 merupakan seri terakhir dan terbaru dari seri arduino USB.

Fungsi Arduino Uno
Secara umum, arduino dengan sebuah mikrokontroller ini mampu menciptakan suatu program yang dapat digunakan untuk mengendalikan berbagai komponen elektronika. Sehingga cukup jelas, bila fungsi yang dimiliki arduino uno adalah untuk memudahkan pengguna dalam melakukan prototyping, memprogram mikrokontroller serta menciptakan berbagai alat canggih berbasis mikrokontroller.

Tabel Spesifikasi Arduino


ATMega328 merupakan mikrokontroler keluarga AVR 8 bit. Beberapa tipe mikrokontroler yang sama dengan ATMega8 ini antara lain ATMega8535, ATMega16, ATMega32, ATmega328, yang membedakan antara mikrokontroler antara lain adalah, ukuran memori, banyaknya GPIO (pin input/output), peripherial (USART, timer, counter, dll). Dari segi ukuran fisik, ATMega328 memiliki ukuran fisik lebih kecil dibandingkan dengan beberapa mikrokontroler diatas. Namun untuk segi memori dan periperial lainnya ATMega328 tidak kalah dengan yang lainnya karena ukuran memori dan periperialnya relatif sama dengan ATMega8535, ATMega32, hanya saja jumlah GPIO lebih sedikit dibandingkan mikrokontroler diatas.

2. Lampu LED
LED kependekan dari Light Emitting Diode, yakni salah satu dari banyak jenis perangkat semikonduktor yang mengeluarkan cahaya ketika arus listrik melewatinya. Selain pencahayaan, LED juga merupakan bagian dari 7 segmen dalam jam dan pengatur waktu digital dan digunakan di remote control.
Fungsi LED banyak digunakan untuk dua hal :
  • Iluminasi yang berarti "menyinari sesuatu", seperti senter atau lampu depan. Misalnya, Anda ingin lampu depan Anda terang sekali. Lampu rem harus cukup terang untuk dilihat, tetapi tidak perlu menerangi jalan.
  • Indikasi yang berarti "menunjukkan sesuatu", seperti lampu sein atau lampu rem pada mobil. LED dengan cahaya yang tersebar sangat bagus dalam penunjuk, mereka terlihat lembut dan seragam dan Anda dapat melihatnya dengan baik dari sudut manapun Ini adalah kata-kata teknis tetapi penting untuk dipahami karena jika Anda menginginkan LED untuk satu hal tertentu dan membeli barang yang salah, maka akan sangat mengecewakan.
Miniature LED
Lampu LED


 
Jenis LED yang satu ini biasanya digunakan sebagai indikator ataupun hiasan. Ukurannya sangat kecil dan tersedia dalam beberapa jenis warna. Seperti namanya, lampu miniature LED berukuran mini, jauh lebih kecil dibandingkan jenis lainnya. Harga jualnya pun lebih murah. Biasanya, lampu ini dapat ditemukan pada sensor TV, aplikasi remote di ponsel, radio modern, dan elektronik canggih lainnya.

3. Module Bluetooth HC-05
 Module Bluetooth HC-05

 
Module Bluetooth HC-05 adalah module komunikasi nirkabel via bluetooth yang dimana beroperasi pada frekuensi 2.4GHz dengan pilihan dua mode konektivitas. Mode 1 berperan sebagai slave atau receiver data saja, mode 2 berperan sebagai master atau dapat bertindak sebagai transceiver. Pengaplikasian komponen ini sangat cocok pada project elektronika dengan komunikasi nirkabel atau wireless. Aplikasi yang dimaksud antara lain aplikasi sistem kendali, monitoring, maupun gabungan keduanya. Antarmuka yang dipergunakan untuk mengakses module ini yaitu serial TXD, RXD, VCC serta GND. Serta terdapat LED (built in) sebagai indikator koneksi bluetooth terhadap perangkat lainnya seperti sesama module, dengan smartphone android, dan sebagainya. Jangkauan jarak efektif module ini saat terkoneksi dalam range 10 meter, dan jika melebihi dari range tersebut maka kualitas konektivitas akan semakin kurang maksimal.

Spesifikasi dari module ini antara lain : 
  • Frekuensi kerja ISM 2.4 GHz 
  • Bluetooth protocol : Bluetooth tipe v2.0+EDR 
  • Kecepatan dapat mencapai 1Mbps pada mode sinkron 
  • Kecepatan dapat mencapai 2.1 Mbps / 160 kbps pada mode asinkron maksimum
  • Tegangan kerja pada 3,3 – 6 Volt DC
  • Konsumsi arus kerja yaitu 50 mA 
  • Memiliki modulasi Gaussian Frequency Shift Keying (GFSK) 
  • Sensitivitas -84dBm (0.1% BER)
  • Daya emisi 4 dBm 
  • Suhu operasional range -20°C — +75°C 
  • Memiliki keamanan dengan enkripsi data dan enkripsi 
  • Dimensi modul 15.2×35.7×5.6 mm
  • Module ini dapat digunakan sebagai mode slave (Rx), maupun mode master (TX) dan memiliki 2 metode konfigurasi yaitu AT Mode dan Communication Mode. 
Pada AT Mode berfungsi sebagai pengaturan konfigurasi dari HC-05, sedangkan pada Communication Mode berfungsi sebagai komunikasi nirkabel dengan perangkat atau piranti lainnya.

4. Kabel Jumper
Pengertian kabel jumper adalah kabel elektrik yang memiliki pin konektor di setiap ujungnya dan memungkinkanmu untuk menghubungkan dua komponen yang melibatkan Arduino tanpa memerlukan solder. Intinya kegunaan kabel jumper iadalah sebagai konduktor listrik untuk menyambungkan rangkaian listrik. 
Biasanya kabel jamper digunakan pada breadboard atau alat prototyping lainnya agar lebih mudah untuk mengutak-atik rangkaian. 
Konektor yang ada pada ujung kabel terdiri atas dua jenis yaitu konektor jantan (male connector) dan konektor betina (female connector). Konektor jantan fungsinya untuk menusuk dan konektor betina fungsinya untuk ditusuk.
Kabel jumper

 
Macam-Macam Kabel Jumper Arduino
Jenis jenis kabel jumper yang paling umum adalah sebagai berikut: 
 Kabel Jumper Male to Male
Jenis yang pertama adalah kabel jumper male to male. Kabel jumper male to male adalah adalah jenis yang sangat yang sangat cocok untuk kamu yang mau membuat rangkaian elektronik di breadboard.

 Kabel Jumper Male to Female
Kabel jumper male to female memiliki ujung konektor yang berbeda pada tiap ujungnya, yaitu male dan female. Biasanya kabel ini digunakan untuk menghubungkan komponen elektronika selain Arduino ke breadboard

 Kabel Jumper Female to Female
Jenis kabel jumper yang terakhir adalah kabel female to female. Kabel ini sangat cocok untuk menghubungkan antar komponen yang memiliki header male. contohnya seperti sensor ultrasonik HC-SR04, sensor suhu DHT, dan masih banyak lagi.

Spesifikasi Kabel Jumper
Spesifikasi kabel jumper Arduino yang baik adalah kabel yang agak lentur dengan konektor yang agak keras dan sulit untuk dilepaskan dari ujung kabel. Kabel jumper yang keras dan kaku serta memiliki konektor lunak akan lebih mudah rusak saat digunakan.

Kelebihan dan Kekurangan Kabel Jumper
a. Kelebihan
Memiliki konektor di ujungnya yang sangat memudahkan kita dalam memasang maupun melepas kabel ke komponen.
Harganya terjangkau Memiliki warna bervariasi yang memudahkan kita dalam membuat rangkaian.

b. Kekurangan
Berbicara tentang kekurangannya, menurut saya kabel jumper Arduino tidak memiliki kekurangan yang berarti karena dengan adanya kabel jumper ini sudah sangat memudahkan kita dalam membuat rangkaian proyek

5. Project Breadboard
Breadboard adalah sebuah papan sirkuit elekronik berupa prototipe dari suatu rangkaian elektronika yang belum disolder sehingga masih bisa mengganti skema dan komponen rangkaian. Lubang lubang pada breadboard untuk meletakan komponen dan jarak antara lubang biasanya sudah universal atau cocok dengan sebagian besar kaki komponen.

Breadboard biasanya digunakan untuk membuat prototipe suatu rangkaian atau untuk belajar merangkai rangkaian elektronik karena tidak perlu menyolder dan komponen yang digunakan masih dapat digunakan untuk project selanjutnya. Kaki komponen hanya diletakan di lubang breadboard dan untuk menghubungkanya dapat menggunakan kabel jumper atau lubang breadboard itu sendiri. Jenis breadboard ditentukan berdasarkan banyak lubang yang ada di papan itu, ada yang 170 lubang, 400 dan lain lain. Selain itu ada juga protoshield, breadboard untuk arduino dan sejenisnya.

Hal yang paling penting sebelum menggunakan breadboard yaitu mengetahui bagaimana jalur terhubung melalui lubang yang satu dengan lainya.
Breadboard 

 
Tampak dari gambar diatas terdapat jalur vertikal dan horizontal, untuk jalur yang vertikal itu terbagi menjadi dua bagian ; bagian atas dan bawah. Hubungan lubang-lubangya terhubung dari atas ke bawah sesuai dengan garis. Untuk jalur horizontal terbagi dua juga; bagian atas dan bagian bawah, garis merah dan biru hanya sebagai penanda, merah untuk positif (catu daya) dan biru untuk negatif (gnd). Hubungan lubangnya secara horizontal dari kiri ke kanan, sesuai dengan garis di skema di atas, namun ada jenis breadboard yang dibagi 2 juga jalur horizontalnya seperti gambar sebelah kiri.

6. Bluetooth
 
Bluetooth 

Bluetooth adalah spesifikasi industri untuk jaringan kawasan pribadi (personal area networks atau PAN) tanpa kabel. Bluetooth menghubungkan dan dapat dipakai untuk melakukan tukar-menukar informasi di antara peralatanperalatan. Spesifiksi dari peralatan bluetooth ini dikembangkan dan didistribusikan oleh kelompok Bluetooth Special Interest Group. Bluetooth beroperasi dalam pita frekuensi 2,4 Ghz dengan menggunakan sebuah frequency hopping traceiver yang mampu menyediakan layanan komunikasi data dan suara secara real time antara host-host bluetooth dengan jarak terbatas.

7. Smartphone Android
Menurut Yonatan Ari Sulistia Adi, Titin Winarti, dan Vensy Vydia (2012:1), Android adalah sistem operasi untuk telepon seluler yang berbasis Linux. Android menyediakan platform terbuka bagi para pengembang buat menciptakan aplikasi mereka sendiri untuk digunakan oleh bermacam piranti bergerak. Android menyediakan platform terbuka bagi para pengembang untuk menciptakan aplikasi mereka sendiri untuk digunakan oleh bermacam peranti bergerak. Awalnya, Google Inc. membeli Android Inc., pendatang baru yang membuat peranti lunak untuk ponsel. Kemudian untuk mengembangkan Android, dibentuklah Open Handset Alliance, konsorsium dari 34 perusahaan peranti keras, peranti lunak, dan telekomunikasi, termasuk Google, HTC, Intel, Motorola, Qualcomm, T-Mobile, dan Nvidia. 

Menurut Wahana (2012:2) di dalam bukunya mengemukakan perkembangan Android adalah sebagai berikut :
1. Android versi 1.1
2. Android versi 1.5 (Cupcake)
3. Android versi 1.6 (Donut)
4. Android versi 2.1 (Eclair)
5. Android versi 2.2 (Froyo: Frozen Yogurt)
6. Android versi 2.3 (Gingerbread)
7. Android versi 3.0 (Honeycomb)
8. Android versi 4.0 (Ice Cream Sandwich)
9. Android versi 4.1 (Jelly Bean)

 
BAB III
PEMBAHASAN


A. Penjelasan Simulasi
Alat yang dibutuhkan :
• Arduino uno R3
• Project Breadboard
• LED (kutup positif = kabel panjang, kutub negatif = kabel pendek)
• Kabel jumper (Male to Male)
• Resistor
• Modul bluetooth HC-05

Cara pemasangan :
  1. Hubungkan modul bluetooth ke project board pada posisi tengah (jangan dibaris atas atau paling bawah).
  2. Pasangkan kabel jumper masing-masing bluetooth 4 kaki yaitu VCC, GND, TXD, RXD.
  3. Hubungkan VCC modul bluetooth dengan pin 5Volt pada arduino, lalu kaki GND modul ke GND pada arduino.
  4. Hubungkan TXD modul ke pin 0 atau pin RX arduino yang ada di kanan paling bawah, lalu kaki RXD modul ke pin 1 arduino atau pin TX arduino (memasangnya bersilang).
  5. Hubungkan LED ke project board, dengan pin 13 arduino ke kutup positif led, lalu GND arduino ke kutup negatif LED.
  6. Hubungkan kabel usb arduino ke laptop atau PC.
  7. Pada saat kabel USB terhubung ke laptop, pada modul bluetooth akan ada lampu LED yang menyala, itu berarti sudah terdapat tegangan pada modul tersebut.

B. Program
Untuk memprogram :
  1. Buka program arduino pada link: Di Sini
  2. Verifikasi program dan upload ke arduino dengan klik tombol tanda panah kanan.
  3. Jika mengalami error pada saat mengupload programnya, cabut kabel yang terhubung ke pin arduino no 0 dan no 1 (RX dan TX)
  4. Kemudian coba upload lagi.
  5. Pasang kembali kabel no 0 dan no 1 (RX dan TX)
  6. Selanjutnya setting programnya. jika arduino menerima karakter 1, maka lampu LED akan menyala. Jika arduino menerima karakter 0, maka lampu LED akan mati.
  7. Berikut Coding untuk memprogram Arduino :
#include <SoftwareSerial.h> 
SoftwareSerial module_bluetooth(0, 1); // pin RX | TX
 
char data = 0;             
void setup() 
{
  Serial.begin(9600);         
  pinMode(13, OUTPUT);  //inisialisasi LED menjadi output
}
void loop()
{
  if(Serial.available() > 0)  
  {
    data = Serial.read();Serial.print(data);    //Pembacaan dan ditampilkan data yang masuk   
    Serial.print("\n"); 
    //Data yang masuk      
    if(data == '1'){
    digitalWrite(13, HIGH); //diberikan waktu tunda 1 detik
    
    }
    else if(data == '0')      
    digitalWrite(13, LOW);  
  }                            
 
}

Cara mengirim karakter :
  1. Install aplikasi 'arduino bluetooth controller’ untuk mengirim data melalui bluetooth dari android ke Arduino.
  2. Jika sudah terinstall, maka muncul available device. Pilih HC-05.
  3. Kemudian masukkan pin keamanan 1234.
  4. Jika sudah muncul tampilan controller, pilih 'switch mode' untuk menyalakan dan mematikan lampu dan akan muncul ikon power.
  5. Selanjutnya pilih setup di kanan atas, lalu setting pada ikon hijau dengan angka 1, dan ikon merah dengan angka nol.
Rangkaian Program


Program Berhasil


   
BAB IV
PENUTUP


• Kesimpulan
Arduino adalah sebuah rangkaian elektronik yang bersifat open source, dan mempunyai piranti keras dan lunak yang dirancang khusus untuk memudahkan siapun yang tertarik dalam mengembangkan perangkat elektronik yang dapat berinteraksi  dengan sensor dan pengendali,  Arduino mampu mengenali lingkungan sekitar melalui berbagai jenis sensor serta dapat mengontrol lampu, motor, dan berbagai jenis actuator lainnya. Arduino Uno merupakan sebuah board minimum system mikrokontroller yang mana di dalamnya terdapat mikrokontroller AVR seri ATmega 328 yang merupakan produk dari Atmel, Arduino memiliki 14 pin digital input / output yang terdiri dari 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM, 6 pin sebagai analog input, Osilator Kristal 16 MHz, Sebuah koneksi USB, Sebuah Power Jack, Sebuah ICSP Header, dan tombol reset. Untuk mendukung mikrokontroler agar dapat digunakan, cukup hanya menghubungkan Board Arduino Uno ke komputer dengan menggunakan kabel serial atau listrik dengan AC yang-ke adaptor-DC. Hasil dari pembuatan Arduino Uno ini digunakan sebagai alat yang dapat di kendalikan melalui aplikasi smartphone serta merancang dan membangun system pengendali lampu LED berbasis Arduino Uno dengan menggunakan Bluetooth Android tanpa menekan saklar hanya melalui tombol ON/OFF pada aplikasi smartphone.

• Saran
Pada dasarnya penulisan laporan ini jauh dari kata sempurna, oleh karena itu dibutuhkan kritik maupun saran kepada pembaca demi kesempurnaan laporan project kami agar lebih baik kedepannya dan kami berharap dapat membuat serta mengembangkan konsep-konsep dan ide-ide untuk perkembangan selanjutnya yang tentunya akan lebih banyak dan berkembang pesat, sehingga dapat bermanfaat bagi kita semua. Sekian yang dapat kami berikan, semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi pembaca untuk perkembangan dalam project-project selanjutnya.


DAFTAR
PUSTAKA

Lubis, Z. (2021). Model Baru Penggunaan Smartphone Untuk Menyalakan Lampu Dengan Perintah Suara Berbasis Arduino Uno. In Cetak) Journal of Electrical Technology (Vol. 6, Issue 1).

Muhamad Andi Prasetyo. (2015, February 9). Menyalakan Lampu Dengan Android Dan Arduino. Http://Www.Boarduino.Web.Id/2015/02/Menyalakan-Lampu-Dengan-Android-Dan.Html?M=1.

Oktaviani, T. W. (n.d.). PENGENDALI LAMPU MENGGUNAKAN ARDUINO DAN ANDROID UNTUK MENDUKUNG SMART HOME.
 

di

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Posting Komentar (Atom)