INDIKATOR LEVEL AIR DENGAN LAMPU RGB DAN APLIKASI ANDROID MELALUI BLUETOOTH

INDIKATOR LEVEL AIR DENGAN LAMPU RGB DAN APLIKASI ANDROID MELALUI BLUETOOTH

Ahmad Fauzi Amirudin¹, Naufal Agastia², Pramuditya Purba Aji³, Samuel BETA Kuntardjo⁴

Prodi Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Semarang

Jl. Prof. H. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang, 50275

E-mail : ^{1 ahmad.fauzi.amirudin@gmail.com} , ² aganagastia@gmail.com ,                               

 ^{3  pramuditya.purba@yahoo.com} , ⁴ sambetak2@gmail.com

Intisari- Indikator level air dengan lampu RGB dan aplikasi android melalui bluetooth merupakan modul water level indikator dengan output lampu RGB berdasarkan level airnya. Status level air tersebut dapat dilihat melalui aplikasi pada smartphone. Modul ini menggunakan koneksi bluetooth sebagai penghubung antara Smartphone Android dengan mikrokontroller. Ketika level air penuh, maka lampu hijau akan menyala. Ketika level air sedang, maka lampu biru menyala. Ketika level air sedikit, maka lampu merah menyala dan sedangkan ketika level air habis, maka buzzer akan menyala. Buzzer akan mati ketika air sudah terisi kembali.

Kata Kunci : Arduino UNO, Android, Bluetooth HC-05, Lampu RGB, Water Level Indikator

Abstract- Water Level indicator using The RGB Lamp and The Level Through APK is the water level indicators with output of the RGB based on the level of the water. The current status of the water level can be seen through the application on a smartphone. This module using Bluetooth connection as a liaison between the Smartphone Android with a microcontroller. When the water level a full, then the green light will come on. When the water level a moderate, then the blue light will come on. When the water level a little bit, then the red light up and while when the water level an empty, then buzzer will come on. Buzzer going to die when water is cast back.

Keyword : Arduino UNO, Android, Bluetooth HC-05, Lampu RGB, Water Level Indikator

1. PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Perkembangan teknologi dan ilmu pengetahuan saat ini semakin maju di semua bidang. Khususnya teknologi dalam komunikasi dan teknologi yang menunjang kebutuhan manusia yaitu ponsel. Awalnya fungsi ponsel hanya sebagai alat komunikasi, tetapi seiring dengan perkembangannya pengaplikasian ponsel digunakan untuk membantu dalam aktivitas sehari-hari sehingga semakin efisien dan efektif. Dalam aktivitas sehari-hari banyak ditemui kelalaian dalam mengisi wadah air ketika air yang ada dalam tampungan atau wadah telah habis.

Oleh karena itu, kami membuat Proyek Arduino yaitu Indikator level air dengan lampu RGB dan aplikasi android melalui bluetooth untuk mengetahui keadaan air di dalam tampungan atau wadah tersebut dengan tiga lampu indikator, dengan memanfaatkan ponsel sebagai penerima data dari mikrokontroller Arduino. Level air yang di deteksi melalui modul water level Indikator di olah dengan Arduino UNO. Data tersebut kemudian di keluarkan sebagai indikator level air berupa 3 buah lampu RGB AC. Tiap warna lampu mewakili status level air yang sedang di deteksi oleh modul water level Indikator. Selain melalui lampu RGB AC,status level air juga di sampaikan ke ponsel melalui komunikasi Bluetooth HC 05 dari Arduino. Status level air secara real time dikirimkan ke smartphone android dan dibaca melalui sebuah aplikasi android yang dapat di unduh di playstore.

1.2  Perumusan Masalah

Berdasarkan permasalahan yang terdapat pada latar belakang, maka disusun rumusan masalah sebagai berikut :

1.         Bagaimana agar dapat mengetahui kondisi level air melalui lampu RGB?

2.         Bagaimana agar dapat mengetahui kondisi level air melalui android?

3.         Bagaimana memprogram arduino agar dapat mendeteksi level air.

1.3  Ruang Lingkup

Berdasarkan rumusan masalah diatas, agar pembahasan terfokus pada perumusan masalah yang akan dibahas pada alat ini sebagai berikut :

1.       Lampu yang dikontrol berwarna merah, hijau, dan biru dengan input water level Indikator.

2.       Hubungan antara Smartphone dengan Mikrokontroller menggunakan jaringan bluetooth dengan jarak ± 10 meter.

3.       Hanya dapat memantau 4 jenis kondisi level air.

1.4.  Tujuan

1.    Dapat mengetahui kondisi level air melalui lampu RGB.

2.    Dapat mengetahui kondisi level air melalui android.

3.    Dapat mengembangkan Mikrokontroller Arduino  dengan Smartphone Android.

4.    Menerapkan ilmu yang telah dipelajari di perkuliahan pada peralatan elektronik.

  

2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Arduino UNO

Arduino UNO adalah sebuah board mikrokontroler yang didasarkan pada ATmega328. Arduino UNO mempunyai 14 pin digital input/output (6 di antaranya dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, sebuah osilator Kristal 16 MHz, sebuah koneksi USB, sebuah power jack, sebuah ICSP header, dan sebuat tombol reset. Arduino UNO memuat semua yang dibutuhkan untuk menunjang mikrokontroler, mudah menghubungkannya ke sebuah computer dengan sebuah kabel USB atau mensuplainya dengan sebuah adaptor AC ke DC atau menggunakan baterai untuk memulainya. 

Gambar 1.  Arduino UNO

2.2 Bluetooth HC-05

Modul bluetooth seri HC memiliki banyak jenis atau varian, yang secara garis besar terbagi menjadi dua yaitu

jenis ‘industrial series’ yaitu HC-03 dan HC-04 serta

‘civil series’ yaitu HC-05 dan HC-06.

Modul Bluetooth serial, yang selanjutnya disebut dengan modul BT saja digunakan untuk mengirimkan data serial TTL via bluetooth. Modul BT ini terdiri dari dua jenis yaitu Master dan Slave.

 

  Gambar 2. Bluetooth HC-05

Seri modul BT HC bisa dikenali dari nomor serinya, jika nomor serinya genap maka modul BT tersebut sudah diset oleh pabrik, bekerja sebagai slave atau master dan tidak dapat diubah mode kerjanya, contoh adalah HC-06-S. Modul BT ini akan bekerja sebagai BT Slave dan tidak bisa diubah menjadi Master, demikian juga sebaliknya misalnya HC-04M. Default mode kerja untuk modul BT HC dengan seri genap adalah sebagai Slave.

Sedangkan modul BT HC dengan nomer seri ganjil, misalkan HC-05, kondisi default biasanya diset sebagai Slave mode, tetapi pengguna bisa mengubahnya menjadi mode Master dengan AT Command tertentu.

Penggunaan utama dari modul BT ini adalah menggantikan komunikasi serial via kabel, sebagai contoh :

1.   Jika akan menghubungkan dua sistem mikrokontroler agar bisa berkomunikasi via serial port maka dipasang sebuah modul BT Master pada satu sistem dan modul BT Slave pada sistem lainnya. Komunikasi dapat langsung dilakukan setelah kedua modul melakukan pairing. Koneksi via bluetooth ini menyerupai komunikasi serial biasa, yaitu adanya pin TXD dan RXD.

 2. Jika sistem mikrokontroler dipasangi modul BT Slave maka ia dapat berkomunikasi dengan perangkat lain semisal PC yang dilengkapi adapter BT ataupun dengan perangkat ponsel, smartphone dan lain-lain.

  3.    Saat ini banyak perangkat seperti printer, GPS modul dan lain-lain yang bekerja menggunakan     media bluetooth, tentunya sistem mikrokontroler yang dilengkapi dengan BT Master dapat     bekerja mengakses device-device tersebut.

Pemakaian module BT pada sistem komunikasi baik antar dua sistem mikrokontrol maupun antara suatu sistem ke device lain tidak perlu menggunakan driver, tetapi komunikasi dapat terjadi dengan dua syarat yaitu :

     1.     Komunikasi terjadi antara modul BT Master dan BT Slave, komunikasi tidak akan pernah terjadi jika kedua modul sama-sama Master atau sama-sama Slave, karena tidak akan pernah pairing diantara keduanya.

2.    Password yang dimasukkan cocok.

Modul BT yang banyak beredar di sini adalah modul HC-06 atau sejenisnya dan modul HC-05 dan sejenisnya. Perbedaan utama adalah modul HC-06 tidak bisa mengganti mode karena sudah diset oleh pabrik, selain itu tidak banyak AT Command dan fungsi yang bisa dilakukan pada modul tersebut. Diantaranya hanya bisa mengganti nama, baud rate dan password saja.

Sedangkan untuk modul HC-05 memiliki kemampuan lebih yaitu bisa diubah mode kerjanya menjadi Master atau Slave serta diakses dengan lebih banyak AT Command, modul ini sangat direkomendasikan, terutama dengan flexibilitasnya dalam  pemilihan mode kerjanya.

2.3 Triac BT 136

TRIAC, atau Triode for Alternating Current (Trioda untuk arus bolak -balik) adalah sebuah komponen elektronik yang ekivalen dengan dua SCR yang disambungkan anti paralel dan kaki gerbangnya disambungkan bersama. Nama resmi untuk TRIAC adalah Bidirectional Triode Thyristor. Ini menunjukkan saklar dua arah yang dapat mengalirkan arus listrik ke kedua arah ketika dipicu (dihidupkan), dengan tegangan positif ataupun negatif pada elektrode gerbang. Sekali dihidupkan, komponen ini akan terus menghantar hingga arus yang mengalir lebih rendah dari arus genggamnya, misal pada akhir paruh siklus dari arus bolak - balik. Hal tersebut membuat TRIAC sangat cocok untuk mengendalikan kalang AC, memungkinkan pengendalian arus yang sangat tinggi dengan arus kendali yang sangat rendah. Sebagai tambahan, memberikan pulsa sulut pada titik tertentu dalam siklus AC memungkinkan pengendalian persentase arus yang mengalir melalui TRIAC (pengendalian fase). Pada perancangan alat ini, TRIAC yang digunakan adalah TRIAC BT136 sebagai driver untuk lampu RGB.

Tabel 1. Karakteristik TRIAC BT136 :

Symbol	Parameter	MAX	UNIT
	BT136.	600
	BT136.	600F
VDRM	Repetitive peak off-	600	V
	state voltages	4	A
IT(RMS)	RMS on-state current	25	A
ITSM	Non-repetitive peak
	on-state current

 

  Gambar  3. Konfigurasi PIN TRIAC BT136

Gambar 4. Simbol TRIAC

2.5 Lampu RGB 220 VAC

Lampu RGB dapat di program atau di atur sesuai keinginan pemakai sehingga menghasilkan paduan efek cahaya sinar lampu warna warni yang menakjubkan (merah, hijau, dan biru), sangat indah dan mengagumkan. Sangat cocok untuk mempercantik dan memperindah tata cahaya sinar lampu rumah.

 Gambar  5.  Lampu RGB

RGB merupakan suatu model warna yang terdiri atas 3 buah  warna,   yaitu   :   merah  (Red),    hijau   (Green), dan biru (Blue), yang ditambahkan dengan berbagai cara untuk menghasilkan bermacam-macam warna.

RGB  merupakan      model       warna       yang       bergantung kepada peranti: peranti yang berbeda akan mengenali atau menghasilkan nilai RGB yang berbeda, karena elemen warna (seperti fosfor atau pewarna) bervariasi dari satu pabrik ke pabrik, bahkan pada satu peranti setelah waktu yang lama. Model warna ini merupakan model warna yang paling sering dipakai. Contoh alat yang memakai mode warna ini yaitu TV, kamera, pemindai, komputer, dan kamera digital. Kelebihan model warna ini adalah gambar mudah disalin / dipindah ke alat lain tanpa harus di-convert ke mode warna lain, karena cukup banyak peralatan yang memakai mode warna ini. Kelemahannya adalah tidak bisa dicetak sempurna dengan printer, karena printer menggunakan mode warna CMYK, sehingga harus diubah terlebih dahulu.

2.6 Transistor BC517

      Transistor Bipolar adalah jenis transistor yang paling banyak di gunakan pada rangkaian elektronika. Jenis-jenis transistor ini terbagi atas 3 bagian lapisan material semikonduktor yang terdiri dari dua formasi lapisan yaitu lapisan P-N-P (Positif-Negatif-Positif) dan lapisan N-P-N (Negatif-Positif-Negatif). Sehingga menurut dua formasi lapisan tersebut transistor bipolar dibedakan kedalam dua jenis yaitu transistor PNP dan transistor NPN.

 Gambar  6. Transistor BC 517

Fungsi Transistor BC 517 di dalam rangkaian water level ini adalah sebagai saklar elektronik.

3. METODOLOGI PENELITIAN

Metodologi penelitian yang digunakan pada Tugas Proyek ARM adalah sebagai berikut :

1. Studi Pustaka : Merumuskan teori secara analisis dengan mempelajari buku – buku yang diperoleh dari catatan kuliah, buku – buku perpustakaan dan mempelajari media internet yang berhubungan rangkaian.

2. Studi Laboratorium : Melakukan penelitian dan pengujian pada beberapa komponen elektronika berdasarkan data spesifikasi. Selanjutnya melakukan pengambilan data pada alat tersebut dan membandingkan dengan hasil teoritis.

3.  Metode Diskusi : Mengajukan beberapa pertanyaan kepada dosen pengajar serta rekan – rekan mahasiswa Teknik Elektro, khususnya prodi Teknik Elektronika

4.  PERANCANGAN ALAT

Pada bab ini membahas tentang perancangan dan pembuatan modul INDIKATOR LEVEL AIR DENGAN LAMPU RGB DAN APLIKASI ANDROID MELALUI BLUETOOTH. Pada perancangan sistem ini meliputi perancangan lunak (software), dan perangkat keras (hardware).

4.1. Penentuan Spesifikasi Alat

Spesifikasi alat ditetapkan terlebih dahulu sebagai acuan dalam perancangan. Spesifikasi alat yang direncanakan yaitu sebagai berikut :

1.  Masukan dari alat ini adalah modul water level Indikator.

2.  Keluaran dari alat ini berupa tampilan lampu RGB, Buzzer, dan status level air pada aplikasi  android.

3.  Mikrokontroler yang digunakan adalah Arduino UNO.

4.  Alat ini menggunakan Bluetooth HC-05 sebagai komunikasi data ke android.

4.2 Perancangan Diagram Blok

Diagram blok sistem merupakan salah satu bagian terpenting dalam perancangan dan pembuatan alat ini, karena dari diagram blok dapat diketahui prinsip kerja keseluruhan rangkaian. Tujuan lain diagram blok ini adalah memudahkan proses perancangan dan pembuatan pada masing-masing bagian, sehingga akan terbentuk suatu sistem yang sesuai dengan perancangan sebelumnya.

Gambar 7. Diagram Blok Sistem Secara Keseluruhan

Keterangan diagram blok :

1.       Water level detektor berfungsi sebagai sensor tinggi air dan masukan ke Arduino.

2.       Mikrokontroler yang digunakan yaitu Arduino UNO.

3.       Driver pada masing - masing lampu adalah rangkaian IC MOC 3020 dan Triac BT 136

4.       Lampu RGB AC 220V digunakan sebagai keluaran.  

5.       Bluetooth HC 05 berfungsi untuk mengirimkan data dari Arduino ke android.

4.3 Prinsip Kerja Alat

Pada perancangan alat  “Water  Level Indikator dengan Lampu RGB dan  Status Level Melalui APK” ini menggunakan transistor BC 517 sebagai saklar elektronik yang akan aktif  ketika terkena air yang bertegangan 3-5 volt. Ketika kabel sensor terkena air, maka transistor akan ON, dan mengirimkan logic “0” pada Arduino UNO. Kemudian, data akan diolah oleh Arduino UNO dan lampu RGB akan menyala berdasarkan status level air dari data yang diolah tadi. Setelah itu, status level akan dikirimkan melalui Bluetooth ke android.

4.4 Perancangan Perangkat Keras

Perancangan perangkat keras ini menggunakan Mikrokontroller Arduino UNO yang mendapatkan supply tegangan 5 volt DC. Water level Indikator menggunakan supply 5 volt DC. Bluetooth HC-05 mendapatkan supply tegangan 5 Volt DC, dan Lampu RGB mendapatkan supply tegangan 220V AC. Karena Lampu RGB di kontrol oleh tegangan DC, maka kami menggunakan Rangkaian MOC 3020 dan Triac sebagai driver untuk mengontrol Lampu RGB.

Gambar 8. Rangkaian Driver lampu RGB AC dan Bluetooth.

  

Gambar 9. Desain Kotak Tampak Depan

4.5 Perancangan Perangkat Lunak

Perangkat lunak ini berfungsi untuk mengatur kinerja keseluruhan dari sistem yang terdiri dari beberapa perangkat keras sehingga sistem ini dapat bekerja dengan baik. Perangkat lunak yang dirancang dengan menggunakan program Arduino IDE. Untuk memberikan gambaran umum jalannya program dan memudahkan pembuatan perangkat lunak, maka dibuat diagram alir yang menunjukan jalannya program. Diagram alir program ditunjukan pada gambar sebagai berikut :

 

 Gambar 9. Diagram Alir sistem secara keseluruhan.

 

                  Gambar  10. Tampilan aplikasi android saat air penuh.

               Gambar  11. Tampilan aplikasi android saat air sedang.

Gambar  12. Tampilan aplikasi android saat air sedikit.

Gambar  13. Tampilan aplikasi android saat air habis.

    5.  PENGUJIAN ALAT

    Pengujian alat ini bertujuan untuk mengetahui apakah modul water level ini dapat bekerja atau tidak                        

   Gambar 14. Tampilan Modul saat air terisi penuh.

  Gambar 15. Tempat air saat air terisi penuh.

  

                    Gambar 16. Tampilan Modul saat air terisi sedang.

                     

             Gambar 17. Tempat air saat air terisi sedang.

                                                         

         Gambar 18. Tampilan Modul saat air terisi sedikit.

Gambar 19. Tempat air saat air terisi sedikit. 

                Gambar 20. Tampilan Modul saat air sudah habis.

  Gambar 21. Tempat air saat air sudah habis.

 6. KESIMPULAN

Setelah dilakukan perancangan, pembuatan, serta pengujian dan analisis pada proyek Arduino  ini,dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Proyek Arduino ini berhasil dibuat untuk mendeteksi level air dengan indikator lampu RGB menggunakan mikrokontroller ArduinoUNO.

2. Status level air dapat dilihat melalui aplikasi di android yaitu Arduino Bluetooth Monitor.

 REFERENSI

[1]    Wikipedia.(2013,April).TRIAC [Online]. Tersedia :http://id.wikipedia.org/wiki/TRIAC [09 Januari 2015]

[2]    Bayu Prihatmoko.(2012).TRIAC BT136[Online]. Tersedia : http://elektrikbank.blogspot.com/2013/04/triac-bt136.html [09 Januari 2015]

[3]      diytech2012.(2013,Oktober).Mengenal Bluetooth Modul HC-05 (1)[Online].Tersedia : http://diytech.net/2013/10/09/mengenal-bluetooth-modul-hc-05-1/ [09 Januari 2015]

[4]    Wikipedia. (2013,Mei).RGB[Online]. Tersedia : http://id.wikipedia.org/wiki/RGB [16 Januari 2015]

[5]    Andrianto, Heri.2016.Arduino Belajar Cepat Pemrograman. Bandung: Informatika Bandung.

[6]    ladangelectronic.blogspot.com/2012/04/transistor-database.htm

Nama penulis Naufal Agastia dilahirkan di kota Demak, 24 November 1996. Penulis telah menempuh pendidikan formal di TK Wijaya Kusuma 2 Demak, SD N Katonsari 3 Demak, SMP N 1 Demak, dan SMA N 1 Demak. Tahun 2014 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2014 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.14.1.12 Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi penulis melalui email aganagastia@gmail.com.

Nama penulis Ahmad Fauzi Amirudin. Penulis dilahirkan di kota Kudus 30 April 1996. Penulis telah menempuh pendidikan formal di TK Hidayatul Alfa Jati Wetan, SDN 1 Jati Wetan, SMPN 2 Jati Kudus, dan SMKN 2 Kudus. Tahun 2014 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMK. Pada tahun 2014 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.14.1.01. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi penulis melalui email ahmad.fauzi.amirudin@gmail.com

Nama penulis Pramuditya Purba Aji. Penulis dilahirkan di kota Semarang 27 Desember 1995. Penulis telah menempuh pendidikan formal di TK Petra, SD Petra Semarang, SMP N 3 Semarang, dan SMA N 11

Semarang. Tahun 2014 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2014 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.14.1.13. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi penulis melalui email pramuditya.purba@yahoo.com.

----------------------------------------------------------------------------------------
Lampiran :
1. Gambar Pengawatan Dalam    => Klik di sini
2. Gambar Pengawatan Luar       => Klik di sini
3. Download File Laporan          => Klik di sini
4. Download Jurnal.PDF             => Klik di sini
5. Download File.PPTx               => Klik di sini
6. Download Program                 => Klik di sini
7. Datasheet                                  => Klik di sini
----------------------------------------------------------------------------------------