PROTOTYPE SISTEM KENDALI LAMPU BERBASIS WEMOS D1 MINI

DENGAN MENGGUNAKAN APLIKASI WEB PADA SMARTPHONE

ANDROID

Dian Novitasari 48116073

Dr. Sutresna Wati, ST. MMSI

Program Studi Teknik Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi

Informasi

Universitas Gunadarma 2019

Jl. Margonda Raya No. 100, Pondok Cina, Depok 16424

diannovitasari1926@gmail.com

ABSTRAK

Setiap kegiatan perkuliahan yang dilakukan diruang kelas pada lingkungan

kampus selalu menggunakan sarana peralatan elektrik, diantaranya lampu. Selama

ini pengendalian tersebut dilakukan secara manual, yaitu melalui saklar yang

terpasang didalam kelas. Seringkali terjadi, peralatan tersebut masih menyala

meskipun kegiatan perkuliahan telah selesai, Seiring dengan kemajuan pada

teknologi, sistem akses kontrol mulai dikembangkan menjadi sistem akses kontrol

berbasis elektronik. Saat ini banyak kampus telah menyediakan jaringan wifi yang

dapat menjangkau semua ruang kelas yang ada

Kata kunci : Wemos D1 mini, Lampu, Smartphone, Modul Relay, wifi

1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Setiap kegiatan perkuliahan

yang dilakukan di ruang kelas

pada lingkungan kampus selalu

menggunakan sarana peralatan

elektrik, di antaranya lampu.

Selama ini pengendalian tersebut

dilakukan secara manual, yaitu

melalui saklar yang terpasang di

dalam kelas. Seringkali terjadi,

peralatan tersebut masih menyala

meskipun kegiatan perkuliahan

telah selesai, tanpa seorangpun

yang memantaunya. Hal ini

menimbulkan pemborosan dalam

penggunaan listrik dan berpotensi

memperpendek usia pakai efektif

dari peralatan tersebut.

Seiring dengan kemajuan

pada teknologi, sistem akses

kontrol mulai dikembangkan

menjadi sistem akses kontrol

berbasis elektronik. Hal ini tentu

sangat berguna untuk menunjang

kehidupan masyarakat modern

dengan mobilitas yang sangat

tinggi. Di samping itu,

perkembangan teknologi yang

diterakan pada sistem akses

control ini juga turut serta

mendukung industry 4.0 berbasis

internet of thing.

Saat ini banyak kampus telah

menyediakan jaringan wifi yang

dapat menjangkau semua ruang

kelas yang ada. Kenyataan ini

memunculkan ide mengenai

pemanfaatan jaringan wifi itu

untuk mewujudkan suatu sistem

pengendalian lampu dari jarak

jauh. Dalam sistem ini, jaringan

wifi berperan sebagai

infrastruktur komunikasi yang

digunakan perangkat

pengendalian di bangun dengan

wemos d1 mini, dan antarmuka

pemakai (user interface) yang di

sediakan untuk mengakses

pegendalian tersebut

menggunakan sebuah

smartphone yang di lengkapi

dengan aplikasi web, yang dibuat

khusus untuk keperluan hal

tersebut. Aplikasi web tersebut

nantinya akan mengontrol on off

pada lampu

Berdasarkan hal tersebut di

atas, maka pada penelitian ini

akan dibangun prototype sistem

kendali lampu berbasis wemos

d1 mini dengan menggunakan

aplikasi web pada smartphone

android.

1.2 Batasan masalah

Membahas cara perancangan dan

pembuatan prototype sistem

kendali lampu berbasis wemos

d1 mini dengan menggunakan

aplikasi web pada smartphone

android.

1.3 Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk

merancang dan membuat

prototype sistem kendali lampu

berbasis wemos d1 mini dengan

menggunakan aplikasi web pada

smartphone android.

1.4 Metode Penelitian

Metode penelitian yang

digunakan pada penelitian ini

memiliki dua tahapan, yaitu

perancangan alat dan uji coba.

1. Perancangan Alat

Perancangan alat yang digunakan

dalam penelitian ini sebagai berikut :

a. Hardware

Penelitian ini membutuhkan

perangkat keras. Perangkat keras

yang dibutuhkan adalah 1 unit

laptop pribadi lengkap dengan

spesifikasi minimum ram 2 GB,

tipe memori DDR3, HDD 320 GB,

kecepatan prosessor 2,26GHz,

CPU Core 2 Duo, dan Model

Prosessor Core 2 Duo P7570.

b. Software

Penelitian ini membutuhkan

perangkat lunak. Perangkat lunak

yang dibutuhkan adalah sistem

operasi windows 7, 32 bit,

membuat software diarduino

menggunakan software arduino

IDE 1.6.7, dan android SDK 7.1.2

N2G47H.

2. Uji Coba

Uji coba pada penelitian ini

didahului dengan proses

sambungkan activator ke sumber

tegangan. Selanjutnya apabila ingin

mengendalikan lampu via wifi, maka

aktifkan pada saklar ganda dan saklar

double pole double throw.

Sambungkan smartphone dan wemos

d1 mini dengan mempersamakan

SSID dan Password, untuk saling

terhubung dengan jaringan wifi. Hal

yang diperhatikan selama

berjalannya program adalah

konsistensi output yang dihasilkan

sesuai yang diharapkan.

2. LANDASAN TEORI

2.1 Wemos D1 Mini

Wemos D1 mini merupakan

salah satu modul board yang dapat

berfungsi dengan arduino khususnya

untuk project yang mengusung

konsep iot. Wemos d1 mini dapat

running stand alone tanpa perlu

dihubungkan dengan mikrokontroler,

berbeda dengan modul wifi lain yang

masih membutuhkan mikrokotroler

sebagai pengontrol atau otak dari

rangkaian tersebut. wemos d1 mini

dapat running stand alone karena,

didalamnya sudah terdapat CPU

yang memprogram melalui serial

port via OTA serta transfer program

wireless.

Gambar 2.1 Wemos D1 Mini

2.2 Software Arduino

Area pemograman Arduino

dikenal dengan Integrated

Development Environment (IDE).

Area pemograman yang digunakan

untuk menulis baris program dan

mengunggahnya ke dalam board

Arduiino. IDE Arduino adalah

software yang canggih ditulis dengan

mengunakan java.

Gambar 2.2 Tampilan IDE Arduino

2.3 Aplikasi Web

Aplikasi Web adalah aplikasi

yang dapat di akses menggunakan

web browser atau program yang

tersimpan pada server kemudian

dikirim melalui internet dan di akses

melalui antarmuka (interface)

berupa web browser.

2.4 Relay

Relay adalah saklar (Switch)

yang dioperasikan secara listrik dan

merupakan komponen electrome

chanical yang terdiri dari 2 bagian

utama yakni electromagnet (Coil)

dan Mekanikal (seperangkat kontak

saklar/switch).

2.4.1 Modul Relay 4 Channel

Modul Relay Arduino

memungkinkan berbagai

macam mikrokontroler

seperti Arduino, AVR, PIC,

ARM dengan output digital

untuk mengendalikan beban

dan perangkat yang lebih

besar seperti lampu. Modul

ini dirancang untuk

diintegrasikan dengan 4 relay

yang mampu mengendalikan

4 relay.

2.4.2 Konfigurasi pin Modul Relay

4 Channel

Gambar 2.3 Relay 4 Channel

2.5 Smartphone Android

Telepon genggam atau

telepon seluler (ponsel) atau

handphone (HP) adalah perangkat

telekomunikasi elektronik yang

mempunyai kemampuan dasar yang

sama dengan telepon konvensional

saluran tetap, namun dapat dibawa

kemana-mana (portable/mobile) dan

tidak perlu disambungkan dengan

jaringan telepon menggunakan kabel

(nirkabel wireless).

Gambar 2.4 Smartphone Android

2.6 Kabel Jumper

Kabel jumper merupakan

kabel elektrik yang berfungsi untuk

menghubungkan antar komponen

yang ada di breadboard tanpa harus

memerlukan solder. Umumnya

memanng kabel jumper sudah

dilengkapi dengan pin yang terdapat

pada setiap ujungnya. Pin atau

konektor yang digunakan untuk

menusuk disebut dengan male

connector, sementara konektor yang

ditusuk disebut dengan female

connector.

2.7 Lampu Listrik

Gambar 2.5 Lampu Listrik

Lampu listrik adalah salah

satu perangkat yang dapat

menghasilkan cahaya saat dialiri arus

listrik.

2.8 Kabel Listrik

Gambar 2.6 Kabel Listrik

Kabel Listrik yang dalam

bahasa Inggris disebut

dengan Electrical Cable adalah

media untuk menghantarkan arus

listrik yang terdiri dari Konduktor

dan Isolator. Konduktor atau bahan

penghantar listrik yang biasanya

digunakan oleh Kabel Listrik adalah

bahan Tembaga dan juga yang

berbahan Aluminium meskipun ada

juga yang menggunakan Silver

(perak) dan emas sebagai bahan

konduktornya namun bahan tersebut

jarang digunakan karena harganya

yang sangat mahal. Sedangkan

Isolator atau bahan yang tidak/sulit

menghantarkan arus listrik yang

digunakan oleh Kabel Listrik adalah

bahan Thermoplastik dan

Thermosetting yaitu polymer (plastik

dan rubber/karet) yang dibentuk

dengan satu kali atau beberapa kali

pemanasan dan pendinginan.

2.9 Steker

Gambar 2.7 Steker

Steker adalah Sebuah piranti

untuk menyambung peralatan listrik

atau elektronik ke arus listrik dan

biasanya di tancapkan ke stop

kontak.

2.10 Fitting Lampu

Gambar 2.8 Fitting Lampu

Fitting adalah suatu alat yang

digunakan untuk menghubungkan

lampu dengan kabel listrik agar

aman.

2.11 Kabel USB

Gambar 2.9 Kabel USB

Kabel usb adalah kabel yang

disambungkan kekomputer atau

laptop. Yang berfungsi untuk

mengirimkan program ke arduino

dan juga sebagai port komunikasi

seria

2.12 Breadboard Mini

Gambar 2.10 Breadboard Mini

Breadboard mini adalah

board yang digunakan untuk memuat

rangkaian elektronik sementara

dengan tujuan uji coba atau

prototype tanpa harus menyolder.

Breadboard yang tersedia dipasaran

umumnya terbagi atas 3 ukuran

yakni : breadboard mini memiliki

170 titik koneksi, breadboard

medium memiliki 400 titik koneksi,

dan breadboard large memiliki 830

titik koneksi.

2.13 Saklar Listrik

Gambar 2.11 Saklar Tunggal

Gambar 2.12 Saklar Ganda

Suatu komponen atau

perangkat yang digunakan untuk

memutuskan atau menghubungkan

aliran listrik. Saklar yang dalam

bahasa Inggris disebut dengan

Switch ini merupakan salah satu

komponen atau alat listrik yang

paling sering digunakan. Hampir

semua peralatan Elektronika dan

Listrik memerlukan Saklar untuk

menghidupkan atau mematikan alat

listrik yang digunakan.

Gambar 2.13 Double Pole Double

Throw

Double Pole Double Throw,

yaitu saklar yang memiliki 6

Terminal. DPDT dapat diartikan

sebagai 2 Saklar SPDT yang

dikendalikan dalam satu mekanisme.

3. PERANCANGAN ALAT

3.1 Perancangan Perangkat Keras

a. Wemos D1 Mini

Wemos D1 mini yang secara

keseluruhannya memiliki 11 pin

input / output. Berikut adalah gambar

penggunaan pin pada masing-masing

port wemos d1 mini :

Gambar 3.1 Rangkaian Keseluruhan

Pada Hardware Kendali Lampu

b. Relay

Relay yang digunakan adalah

modul relay 4 Channel, dimana

dalam modul relay tersebut memiliki

6 buah pin untuk dihubungkan ke

wemos d1 mini. Saklar tunggal yang

memiliki 2 buah pin untuk

dihubungkan ke lampu dan double

pole double throw. Saklar Ganda

memilliki 4 buah pin yang

dihubungkan ke relay 4 channel,

double pole double throw dan kabel

listrik. Dan Double pole double

throw memiliki 12 buah pin yang

dihubungkan ke relay 4 channel,

saklar tunggal dan saklar ganda.

Berikut ini adalah penggunaan pin

pada relay :

Gambar 3.2 Rangkaian Wemos d1

mini dengan Relay dan Saklar listrik

c. Alat dan Bahan

Tabel 3.1 Spesifikasi Perangkat

Keras Untuk Implementasi

Tabel 3.2 Spesifikasi Komponen

Untuk Perancangan

d. Flowchart kendali lampu via wifi

Gambar 3.3 Flowchart Kendali

Lampu Via Wifi

e. Flowchart kendali lampu via

manual

Gambar 3.4 Flowchart Kendali

Lampu Via Manual

3.2 Perancangan Perangkat Lunak

a. Flowchart Aplikasi Web pada

Smartphone android

Gambar 3.5 Flowchart Aplikasi

Web pada Smartphone android

b. . Bahan

Tabel 3.3 Spesifikasi Perangkat

Lunak Untuk Perancangan

3.2.1 Program Web

Gambar 3.6 List Program Arduino

Setelah menyelesaikan

rangkaian-rangkaian perangkat keras

dan langkah-langkah perangkat

lunak, maka selanjutnya adalah

membuat program untuk perangkat

android dan arduino ide.

3.3 Rangkaian Secara Blok

Diagram

Gambar 3.7 Blok Diagram

Diagram blok input pada alat

ini menggunakan hotspot atau wifi

untuk menghubungkan ke internet

dan penekanan tombol pada

smartphone android sebagai

pengontrolnya dengan menggunakan

aplikasi web. Aplikasi web itu

sendiri dapat diakses dari

smartphone melalui web browser

dengan memasukan alamat ip pada

bagian URL (uniform resource

locator). Selanjutnya aplikasi web

akan menanggapi permintaan akses

itu dengan menampilkan halaman

web yang di dalamnya terdapat

beberapa pilihan menu untuk

menghidupkan dan mematikan

lampu.

Pada bagian blok diagram

proses pada alat ini adalah wemos d1

mini. Selanjutnya pada blok proses,

akan memproses inputan yang

berasal dari penekanan tombol pada

button di aplikasi web dan diolah

oleh wemos d1 mini sebagai pusat

kontrol secara keseluruhan. Setiap

penekanan pada tombol button on

atau off maka akan mengirim

perintah ke wemos d1 mini yang

kemudian akan diproses menjadi

perintah ke relay yang bersesuaian

dengan perintah tersebut, melalui

kabel jumper pada GPIO di wemos

d1 mini. Pin yang digunakan dalam

blok proses adalah pin D1, D2, D3,

dan D4 yang berfungsi untuk

membaca relay sebagai saklar.

Pada blok diagram output

atau keluaran dari alat ini berupa

cahaya yang dihasilkan pada lampu

listrik yang digunakan untuk

menerangi ruangan.

3.4 Analisis Rangkaian Secara

Detail

Gambar 3.8 Skematik Rangkaian

Tahap awal kerja sistem

secara keseluruhan dimulai

dari saat activator

memberikan tegangan untuk

mengaktifkan semua

komponen elektronik pada

rangkaian sistem tersebut.

Apabila ingin mengendalikan

secara wifi, maka aktifkan

saklar ganda dan saklar

double pole double throw,

lalu smartphone dan wemos

d1 mini harus saling

terhubung dengan jaringan

wifi. SSID dan password

harus disamakan satu sama

lain.

Setelah terhubung lihat

alamat ip address pada serial

monitor arduino IDE.

Selanjutnya user membuka

aplikasi pada browser

diandroid yang berperan

sebagai media inputan untuk

rangkaian elektronik

penggerak lampu listrik.

Aplikasi dapat diakses dari

smartphone setelah

memasukan alamat ip

tersebut pada bagian url.

Setelah itu aplikasi web akan

menanggapi akses itu dengan

menampilkan halaman web

didalamnya terdapat pilihan

menu untuk menghidupkan

dan mematikan lampu. User

melakukan pengendalian

lampu dengan menekan

tombol-tombol pada halaman

web tersebut. Setiap

penekanan tombol akan

mengirim perintah ke wemos

d1 mini, kemudian akan

diproses menjadi perintah ke

relay bersesuaian dengan

perintah tersebut, melalui

kabel jumper pada GPIO

wemos d1 mini. Ketika

ditekan tombol “ON” maka

lampu listrik akan

memancarkan cahaya, begitu

pula tombol “OFF” ditekan

maka lampu listrik akan mati.

Saat terjadi penekanan pada

tombol maka wemos d1 mini

akan memproses penekanan

tersebut sebagai perintah

yang dikirimkan oleh

smartphone. Kemudian saklar

relay akan mengaliri arus

secara bergantian.

Setelah itu jika ingin

mengendalikan secara

manual, maka aktifkan saklar

ganda dan saklar double pole

double throw, lalu tekan

saklar tunggal yang tersedia

dimasing-masing lampu.

4. HASIL ANALISA DAN UJI

COBA

4.1 Tahapan Installasi

Gambar 4.1 Tampilan Alat

Berikut ini akan dijelaskan Tahapan

kendali lampu ruang kelas di gedung

perkuliahan melalui android dan

aplikasi web berbasis wemos d1

mini. Sumber daya mendukung

dalam pengaktifan alat ini.

1. Sambungkan activator dengan

tegangan 5 volt, dengan

menggunakan kabel USB atau

dapat menggunakan charger

handphone, untuk mengaktifkan

wemos d1 mini dan relay.

2. Sambungkan activator dengan

tegangan 220 volt, dengan

menggunakan kabel listrik, untuk

menghidupkan lampu.

3. Jika ingin mengendalikan lampu

secara wifi, maka aktifkan pada

saklar ganda dan saklar double

pole double throw. Sambungkan

smartphone dan wemos d1 mini

dengan mempersamakan SSID

dan Password, untuk saling

terhubung dengan jaringan wifi.

4. Buka web browser, dan isi alamat

url dengan ip address yang

didapat dari serial monitor pada

program arduino ide.

5. Jika ingin mematikan lampu pada

relay 1, 2, 3, dan 4 klik button

“ON” pada tampilan aplikasi web

dan, jika ingin menyalakan lampu

klik button “OFF”.

6. Alat ini akan terus beroperasi

selama mendapat tegangan dari

activator serta jaringan wifi, dan

tidak akan beroperasi jika tidak

mendapat tegangan dan jaringan

wifi.

7. Jika ingin mengendalikan lampu

secara manual, maka aktifkan

pada saklar ganda dan saklar

double pole double throw. Jika

ingin menyalakan dan mematikan

pada lampu 1, 2, 3, dan 4 tekan

saklar tunggal yang tersedia

dimasing-masing lampu. Alat ini

akan terus beroperasi selama

mendapat tegangan dari activator

dan tidak akan beroperasi jika

tidak mendapat tegangan.

4.2 Analisa Program

Pada tahap ini dijelaskan mengenai

logika program yang dibuat untuk

diaplikasikan pada prototype

penelitian ini. Pada listing program

ini merupakan bagian deklarasi awal

untuk mendeskripsikan variabel-

variabel yang akan digunakan dalam

program utama dan juga untuk

menambahkan library program yang

dibutuhkan

4.3 Analisa Hasil Pengujian Alat

Secara Keseluruhan

Pengujian yang dilakukan

adalah dengan cara menghubungkan

kabel USB kemudian sambungkan

pada daya. Pada alat ini digunakan

media wifi sebagai pemicu untuk

mengakses alat tersebut, pengujian

telah dilakukan dengan berbagai

macam jarak, mulai dari 1 m hingga

12 m, jika lebih dari itu lampu tidak

bisa mendeteksi adanya jaringan

wifi, dan dari data yang diperoleh

dapat disimpulkan jika terdapat

jaringan wifi maka lampu langsung

bisa di akses.

Tabel 4.1 Uji Coba Pada Lampu via

Wifi

Tabel 4.2 Uji Coba Pada Lampu via

Manual

5. PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari hasil perancangan dan

pembuatan alat dapat disimpulkan

bahwa:

1. Perkembangan teknologi dapat

memungkinkan untuk membuat

gedung pintar sesuai dengan

keinginan dan kebutuhan.

2. Penggunaan wemos d1 miini dan

pemanfaatan android dapat

memudahkan untuk pengendalian

alat elektronik seperti lampu,

sehingga dapat mengurangi

pemborosan listrik serta

mempermudah pekerjaan.

2. Fitur Software yang dibuat bisa

mengendalikan 1, 2, 3, dan 4

lampu sesuai dengan yang

diharapkan.

3. Prototype sistem kendali lampu

menggunakan aplikasi berbasis

web hanya bisa digunakan apabila

terdapat ip local.

5.2 Saran

Berikut ini saran yang bisa

dikembangkan yaitu :

1. Lampu bisa dikendalikan bukan

hanya beberapa meter saja,

bahkan beribu-ribu kilometer agar

bisa mengakses atau mengontrol

lampu walaupun dengan jarak

antar kota menggunakan internet.

2. Menyediakan menu notifikasi

status koneksi antara website dan

hardware agar user dapat

mengetahui status dari device.

3. Mengoptimalkan status lampu

untuk monitoring lampu agar

lebih komunikatif.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Ellian Adhi Satya, Yuli

Christiyono, and Maman

Somantri ., “Jurnal

Pengontrolan Lampu Melalui

Internet Berbasis Android”,

transient, VOL.5, NO. 3,

September, 2016, ISSN: 2302-

9927, 359

[2] Kadir, A. Panduan Praktis

Mempelajari Aplikasi

Mikrokontroler dan

Pemogramannya Menggunakan

Arduino. Penerbit Andi,

Yogyakarta, 2013

[3] URL:

http://www.nyebarilmu.com/pe

ngenalan-tentang-wemos-d1-

mini.html,diakses 14 Maret

2018

[4] URL:

http://www.liputan6.com/tekno

/read/2999142/tutorial-

menyalakan-dan-mematikan-

lampu-via-internet.html, diakses

22 Juni 2017

[5] URL:

http://www.sinauarduino.com/a

rtikel/mengenal-arduino-

software-ide.html, diakses 16

Maret 2016

[6] URL:

http://www.teknikelektronika.c

om/pengertian-relay-fungsi-

relay.html, diakses 4 Agustus

2018/

[7] URL:

http://www.androbuntu.com/20

18/10/04/pengertian-

android.html, diakses 4

Oktober 2018

[8] URL:

http://www.belajariot.com/berb

agai-macam-kabel-

jumper.html, diakses 4 Agustus

2018

[9] URL:

http://www.teknikelektronika.c

om/jenis-jenis-lampu-listrik-

simbol-lampu.html, diakses 4

Agustus 2018

[10] URL:

http://www.teknikelektronika.c

om/pengertian-kabel-listrik-

jenis-jenis-kabel.html, diakses

4 Agustus 2018

[11] URL:

http://www.fungsi.info/fungsi-

steker-listrik/.html, diakses 7

Februari 2013

[12] URL:

http://www.leddo.id/jenis-jenis-

fitting-lampu/.html, diakses 11

Oktober 2017

[13] URL:

http://www.teknikelektronika.c

om/pengertian-usb-universal-

serial-bus-jenis-jenis-konektor-

usb/.html, diakses 4 Agustus 2018

[14] URL:

https://www.nyebarilmu.com/m

emahami-dengan-mudah-apa-

itu-breadboard-atau-project-

board/.html, diakses 24 Juli

2017