Smart Home System

Anggota:

Adyatma Dwiki Damardjati (2502008983)

Ady Wijaya (2501962946)

Clement (2501961123)

Introduction

Listrik menjadi andalan dari semua manusia pada zaman yang sudah sangat berkembang pesat ini. Seringkali, kita lupa mematikan alat elektronik yang mengakibatkan listrik terpakai dengan boros. Terlebih lagi, rumah yang kita tinggali membutuhkan banyak sekali lampu dan alat elektronik lainnya. Rumah yang merupakan tempat paling aman dan nyaman seringkali dapat terancam keamanannya karena keteledoran pengguna yang terkadang lupa mengunci pintu saat berkeluaran sehingga memicu perampokan dan ancaman terhadap keamanan tempat tinggal pengguna sendiri.

Dengan rumah sebagai tempat tinggal, banyak orang yang ingin rumahnya digabungkan dengan teknologi terlebih lagi Internet of Things sekarang sudah menjadi hal yang sudah tidak asing lagi untuk didengar. Pada projek ini, kami menggabungkan teknologi Internet of Things, jaringan wireless dan mengimplementasikannya kepada rumah dan lingkungannya.

Solusi

Dalam projek ini, kami juga menggabungkan teknologi aplikasi yang dikembangkan oleh framework Flutter berbasis Dart. Projek ini mengembangkan sistem Rumah Pintar atau Smart Home. Dimana pengguna dapat menyalakan lampu dan barang elektronik lainnya hanya melewati aplikasi Flutter yang mereka pakai pada ponsel pintar mereka. Dengan aksesibilitas barang elektronik darimanapun dan kapanpun dapat membantu pengguna untuk mematikan lampu atau barang elektronik yang tidak terpakai. Dalam sistem Smart Home kami, ada juga fitur untuk mengendalikan pengunci pintu, ketika pengguna ingin melihat status pintu mereka apakah sudah di kunci atau tidak maka pengguna dapat memeriksanya melalui aplikasi. Pengguna juga dapat membuka pintu ataupun mengunci pintu hanya melalui aplikasi.

Selain itu, pengguna juga dapat mengatur barang elektronik secara keseluruhan ataupun per ruangan. Pengguna pun dapat menggunakan fitur Log In untuk masuk ke dalam akun yang mereka sudah punya dan fitur Sign Up untuk membuat dan mendaftarkan akun baru. Pengguna dapat menyalakan barang elektronik kapan saja dan dimana saja selama ponsel pintar pengguna dan Mikrokontroler (ESP 32) terkoneksi oleh jaringan internet.

Objektif

Menciptakan sebuah lingkungan rumah yang nyaman dan efisien dengan bantuan aplikasi yang dibuat oleh Flutter sehingga perangkat elektronik pada rumah dapat dicapai dari dimana saja dan kapan saja.

Alat

Obeng

Solder

Setrika

Bahan

2 LED Stand

2 LED 3W 12V

1 Fan 12V

1 Solenoid Door Lock 12V

2 4 Relay 5V Module

1 Triplek Tebal 2cm

16 Sekrup

Kabel Jumper

2 Dioda

4 Resistor 220K

Metodologi

Pada projek kami, ada tiga bagian yaitu Perangkat Keras, Perangkat Lunak dan Database yang digunakan untuk merancang sistem rumah pintar kami. Blok Diagram diatas menunjukkan komponen yang terdapat di sistem kami. Pada gambar diatas, terlihat juga koneksi antara komponen-komponen tersebut. Kami juga menggunakan mikrokontroler ESP32 sebagai otak dari keseluruhan projek kami.

Pada sisi software, kami menggunakan Flutter berbasis Dart untuk pembuatan aplikasi. Google Firebase juga digunakan sebagai database untuk menerima dan menyimpan data yang dikirim dari aplikasi maupun dari sensor yang terdapat pada sistem. Google Firebase juga bisa menjadi tempat untuk melakukan monitoring data. Kita dapat melihat apabila terjadi perubahan data dari sensor ataupun perubahan kondisi dari aktuator.

Ilustrasi diatas merupakan skematik dari sistem Smart Home kami. Komponen komponen dihubungkan sedemikian rupa untuk terciptanya suatu sistem Smart Home. Komponen utama dari rangkaian kami adalah Relay Module 5V.

Setelah mencoba rangkaian di Breadboard, sekarang kita dapat mendesain PCB menggunakan EasyEDA dan disesuaikan dengan skematik yang sudah dibuat sebelumnya. Lalu, kita print desain PCB kita ke kertas foto dan menyetrika selama 10-15 menit. Setelah menyetrika, kita dapat menunggu sebentar agar plat tembaga mendingin dan kemudian kita dapat mencabut kertas foto tersebut.

Setelah proses setrika selesai, kita dapat melakukan etching dengan 20ml HCL 20ml H2O2 dan 80ml Aquades atau Air. Setelah melakukan etching, kita dapat melakukan pengeboran pada PCB.

Pada hal ini kami membuat ESP32 hanya melakukan perintah yang diterima dari Firebase RealTime jika ada perubahan dari child Path, sehingga membuat ESP kami tidak bekerja secara terus menerus untuk mengambil data dari Firebase, pada code ini kami menggunakan total 9 child path dimana fungsi dari setiap path berbeda beda, ada yang untuk menyalakan lampu pada tiap ruangan, membuka pintu pada tiap ruangan, dan menyalakan AC sentral. Pada langkah ini juga kami melakukan deklarasi terhadap library dan variabel yang akan kami gunakan. Untuk menggunakan library Firebase sendiri jangan pernah melakukan untuk deklarasi objek yang akan digunakan seperti FirebaseData steram; FirebaseData fbdo;

Code dapat dilihat lebih lengkapnya di: https://github.com/Adyatma-Dwiki/IoTTugasRancang/tree/master

Soldering

Karena menggunakan metode through-hole, setelah melakukan pengeboran, kita dapat memasang komponen yang kita butuhkan dan melakukan penyolderan.

PCB Testing

Memasang ESP 32 dan Relay pada PCB yang sudah jadi. Setelah itu, dapat dilakukan testing apakah alat jalan ketika sudah menggunakan PCB

Karena kami menggunakan relay 5V sebagai pemisah antara High dan Low Voltage, maka kami menggunakan

2 Lampu LED 12V 3W

Kipas 12V

Solenoid Door Lock 12V

Showing panel ini bertujuan untuk menunjukkan bahwa alat kami dapat berjalan di barang barang elektronik yang sering dipakai pada lingkungan rumah. Seperti pada skematik diatas, VCC dari ke 4 barang ini tersambung oleh pin output Normally Open (NO) dari Relay.

Pada gambar diatas, kami membuat sebuah maket untuk melihat implementasi dari sistem kami pada rumah. Maket ini dibuat sebagai gambaran kecil (miniatur) dari sistem Smart Home kami.

Berikut adalah data suhu dan kelembaban yang didapat selama tiga hari melalui sensor DHT11. Kita dapat melihat suhu dan kelembaban pada Google Firebase.

• Membuat sistem Smart Home menjadi nirkabel (wireless).
• Menambahkan fitur yang terdapat pada aplikasi.
• Menambahkan fitur Voice Recognition.