Sistem Kontrol Peralatan Listrik Menggunakan Pengenalan Ucapan

SISTEM KONTROL PERALATAN LISTRIK MENGGUNAKAN PENGENALAN UCAPAN

Fajar Nur Fitriani¹, Kukuh Novi Nur Rochman², Samuel Beta³

Email : ¹fitrifajar42@gmail.com, ² kukuh.kn2r@gmail.com, ³sambetak2@gmail.com
Jurusan Teknik Elektro, Program Studi D3 Teknik Elektronika
Politeknik Negeri Semarang

Jln. Prof. H. Sudarto, S.H., Tembalang, Semarang, Jawa Tengah, Indonesia. 50275.

Telp. (024)7473417, Website :www.polines.ac.id, email : mailto:sekretariat@polines.ac.id

Abstrak–Sistem Kontrol Peralatan Listrik Menggunakan Pengenalan Ucapan menggunakan modul pengenalan ucapan dan saklar tekan serta ARM NUC120 sebagai pemrosesnya, adapun komponen yang digunakan yaitu saklar toggle sebagai saklar pemilihan mode manual atau pengenalan ucapan,  modul pengenalan ucapan dan saklar tekan sebagai masukan sistem. Hasil pembacaan  saat menggunakan mode manual yaitu lampu menyala sesuai saklar yang ditekan dan hasil pembacaan saat mode pengenalan ucapan yaitu lampu menyala setelah memberi perintah suara yang telah disesuaikan dengan rekaman data.

Kata kunci: peralatan listrik, pengenalan ucapan, saklar tekan, lampu, ARM NUC120.

Abstract –Electrical Equipment Control System Using Speech Recognititon using speech recognition module and push button as well as ARM NUC120 as its processing, the components used are toggle switches as manual mode selection switches or speech recognition, speech recognition module and push button as system input. The reading result when using manual mode is the lamp lights up according to the switch pressed and the output when speech recognition mode is lit after giving the voice command that has been adjusted to the data recording.

                                                                                                                                                                        I.   PENDAHULUAN

1.1    Latar Belakang

Sistem kontrol peralatan listrik adalah sistem yang digunakan untuk menyalakan dan mematikan peralatan listrik di dalam rumah maupun  gedung. Selama ini banyak para penyandang disabilitas yang setiap hari pada kegiatannya mempunyai keterbatasan, baik dalam lingkungan maupun dalam rumahnya sendiri karena mereka tentu ingin dapat melakukan kegiatannya itu tanpa bantuan orang lain. Seperti menyalakan lampu terkadang terbatas pada jarak saklar lampu yang jauh dari jangkauannya sehingga dengan adanya teknologi pengenalan ucapan ini diharapkan dapat membantu dan mengatasi  permasalahan para penyandang disabilitas. Selain itu rendahnya pengawasan orang tua terhadap anaknya di dalam rumah tidak menutup kemungkinan anak-anak dengan tangan basah bermain dengan saklar lampu dan sangat berbahaya jika tersengat aliran listrik dari saklar tersebut. Oleh karena itu, dibutuhkan teknologi pengenalan ucapan sebagai pengganti saklar manual agar lebih praktis.

Kemudian muncul gagasan untuk membuat sebuah sistem yang memudahkan penghuni rumah khususnya untuk penyandang disabilitas . Sistem ini berupa sistem untuk mengontrol peralatan listrik menggunakan pengenalan ucapan. Jadi pengguna dapat menyalakan peralatan listrik hanya dengan mengucapkan suatu perintah yang disesuaikan dengan data rekaman.

1.2    Perumusan Masalah

Adapun masalah yang muncul diangkat dalam tugas ini adalah :

1.  Bagaimana cara membuat sistem yang dapat mengontrol peralatan listrik dalam suatu rumah menggunakan modul pengenalan ucapan berbasis ARM NUC120?

2.  Bagaimana cara memadukan fungsi kontrol menggunakan saklar maupun menggunakan modul pengenalan ucapan?

3.  Bagaimana cara mengenali perintah ucapan di dalam sistem kontrol peralatan litrik menggunakan modul pengenalan ucapan?

1.3    Tujuan

Adapun tujuan penulisan tugas ini adalah :

1.     Mampu merancang sistem kontrol peralatan listrik menggunakan modul pengenalan ucapan.

2.     Membuat program komunikasi pengenalan ucapan antara modul pengenalan  ucapan dengan peralatan

3.     Mampu mengganti fungsi saklar manual dengan modul pengenalan ucapan sebagai kontrol peralatan listrik.

                                                                                                                                                       II.         TINJAUAN PUSTAKA

Untuk mengetahui berbagai komponen dan peralatan yang dibutuhkan, maka disusunlah tinjauan pustaka sebagai acuan dalam merancang dan membuat aplikasi menggunakan ARM NUC120 ini.

A.    Modul Pengenalan Ucapan

Modul Pengenalan Ucapan atau Speech Recognition Module merupakan suatu pengembangan teknik dan sistem yang memungkinkan komputer untuk menerima masukan berupa kata yang diucapkan. Prinsip kerja alat modul Speech Recognition V3 adalah mendaftarkan perintah suara kedalam memori, kemudian saat dioperasikan, perintah suara yang diterima modul akan dibandingkan dengan data perintah yang ada pada memori. Alat tersebut hampir 100% berhasil mengubah sinyal analog dari perintah suara menjadi sinyal digital yang dapat diproses oleh arduino pada kondisi ideal atau hening. Pada kondisi tidak ideal atau tidak hening, keberhasilan alat mengubah sinyal analog dari perintah suara menjadi sinyal digital sebesar 60%.

Gambar 2.1 Modul Pengenalan Ucapan

B.    Saklar Tekan

Saklar Tekan atau merupakan salah satu jenis saklar pada rangkaian elektronika yang berfungsi untuk memutus dan menyambung arus listrik secara sesaat. Push Button memiliki cara kerja saat ditekan maka kontak akan tersambung sehingga arus mengalir, saat tidak ditekan maka kontak akan terbuka dan arus akan terputus. Saklar tekan ini memiliki ukuran yang kecil dan juga dapat dimanfaatkan untuk menyambungkan beban sesaat, sehingga jika menggunakan saklar tekan untuk kontak terus menerus maka membutuhkan program interlock. Saklar tekan dapat bekerja pada tegangan 250 VAC dengan arus maksimal ±15A.

Gambar 2.2 Saklar Tekan

C.    Saklar Toggle

Saklar Toggle atau Toggle Switch merupakan salah satu jenis saklar pada rangkaian elektronika yang berfungsi untuk memutus dan menyambungkan arus listrik. Penggunaan saklar Toggle adalah dengan cara menaikkan atau menurunkan tuas toggle pada saklar. Saklar Toggle memiliki ukuran yang kecil dan juga switching yang cukup cepat dan handal sehingga banyak digunakan. Saklar Toggle dapat bekerja pada tegangan 250 VAC dengan arus maksimal ±3A-15A.

Gambar 2.3 Saklar Toggle

D.    ARM NUC120

ARM atau singkatan dari Advanced RISC Machine adalah prosesor dengan arsitektur set 32 instruksi 32 bit dengan konstruksi RISC. Mikrokontroler ini dkembangkan oleh ARM Holdings. ARM NUC120 merupakan sebuah modul miktrokontroler 32 bit berbasis ARM CortexM0, ARM NUC120 BOARD dilengkapi dengan program bootloader sehingga tidak membutuhkan device programmer terpissah. NUC dapat beroperasi dengan kecepatan CPU sampai 48MHz. Telah dilengkapi dengan Fuaall Speed USB 2.0 Device Controller yang sangat fleksibel dan dapat dikonfigurasi untuk berbagai aplikasi berbasis USB.

Gambar 2.4 ARM NUC120

E.    Modul Relay

Relay adalah saklar yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen electromechanical yang terdiri dari dua bagian utama yaitu electromagnet atau coil dan mekanikal atau saklar. Modul relay dapat digunakan sebagai switch untuk menjalankan berbagai peralatan elektronik. Misalnya lampu listrik, motor listrik dan berbagao peralatan elektronik lainnya.

Gambar 2.5Modul Relay

                                                                                                                                                   III.        PERANCANGAN ALAT

3.1    Perangkat keras dan rangkaian elektronika

Adapun sistem yang digunakan adalah sebagai berikut :

1.    Mikrokontoler ARM NUC120

2.     Modul Pengenalan Ucapan

3.     Modul Relay

4.     Saklar Tekan

5.     Saklar Toggle

A.    Diagram Blok Sistem

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem

B.    Cara Kerja Diagram Blok Sistem

Pada dasarnya, didalam alat ini memiliki dua mode, yaitu mode suara dan mode manual, kondisi awal pengguna akan memilih apakah menggunakan mode manual ataupun suara dengan menaikkan atau menurunkan saklar toggle. Ketika pengguna memilih mode suara, maka ARM NUC120 akan tersambung dengan modul Speech Recognition V3 dan memutus sambungan dengan masukan saklar tekan atau mode manual. Kemudian sensor akan mulai menginisialisasi perintah suara yang diucapkan oleh pengguna, saat pengguna sudah mengucapkan melalui microphone, maka masukan modul Speech Recognition V3 akan dikirim ke ARM NUC120 kemudian diproses, dengan cara membandingkan perintah suara masukan dengan data perintah suara yang sebelumnya sudah direkam (Asumsi modul Speech Recognition V3 sudah melakukan rekaman data perintah), kemudian jika perintah sesuai maka ARM NUC120 akan mengeksekusi luaran sesuai perintah masukan. Jika masukan ucapan tidak sesuai data maka modul speech recognition V3 akan kembali menginialisasi awal. Ketika pengguna memilih mode manual, maka sistem akan memutus sambungan ke modul speech recognition V3 dan akan menyambungkan ke mode manual yaitu saklar telan. Saat pengguna menekan tombol push button X sesaat maka keluaran X akan menyala sesuai tombol yang ditekan, kemudian saat tombol X ditekan lagi maka keluaran X akan padam sesuai tombol yang ditekan.

C.    Gambar Pengawatan

Gambar 3.2 Pengawatan pada Fritzing

D.    Gambar Rangakain Lengkap

Gambar 3.3 Gambar Rangakaian Lengkap

E.    Gambar Diagram Alir

Gambar 3.4 Gambar Diagram Alir pada ARM NUC120

                                                                                                                                             IV.        PERANCANGAN MEKANIK

Pada sistem ini menggunakan papan dari triplex sebagai tempat fitting lampu. Sistem juga dipasang sebuah kotak yang berisi komponen-komponen yaitu saklar tekan, saklar toggle, modul relay dan ARM NUC120.

Gambar 4.1 Gambar Alat Tampak Depan

Gambar 4.2 Gambar Alat TampakBelakang

Gambar 4.3 Gambar Tampak Depan

                                                                                                                                                           V.         PENGUJIAN ALAT

Pengujian alat dilakukan dengan memilih mode menggunakan saklar toggle. Saat memilih mode manual maka lampu yang menyala sesuai dengan saklar yang ditekan kemudian saat saklar kembali ditekan maka lampu padam. Saat memilih mode suara maka dengan mengucapkan perintah pada microphone. Modul pengenalan ucapan sudah melakukan perekaman suara sebelumnya. Lampu akan menyala sesuai dengan perintah yang diucapkan.

                                                                                                                                             VI.        KESIMPULAN DAN SARAN

Pada bab ini berisi kesimpulan dan saran dari keseluruhan alat yang telah dirancang pada proyek ARM.

A.    Kesimpulan

1.       Dengan adanya Sistem Kontrol Peralatan Listrik Menggunakan Pengenalan Ucapan dapat memudahkan manusia dalam melakukan kontrol peralatan listrik di dalam rumah atau gedung.

2.       Alat ini dapat digunakan sebagai objek pembelajaran bagi mahasiswa, khususnya mahasiswa teknik elektronika. Karena pada alat ini terdapat banyak komponen elektronika yang masih dapat dikembangkan lagi fungsinya.

B.    Saran

1. Untuk proyek selanjutnya dapat dikembangkan lagi dengan penambahan mode pengenalan yang lain.
2. Penambahan komponen yang lebih bagus dan terkini, serta bermanfaat.

                                                                                                                                                       VII.       DAFTAR PUSTAKA

[1] Hartono, Eko, “Penerapan Speech Recognition Berbasis Smartphone Android untuk Pengontrol Peralatan Elektronik Rumah”, J. Teknik Informatika, vol. 4, no. 2, pp. 2-10, STMIK Widya Dharma, 2018.

[2] Kurniawan, Tesar, "Rancang Bangun Sistem Kendali Berbasis GoogleSpeech untuk Aktivasi Peralatan Listrik Rumah,” J. Teknik Elektro, vol. 5, no. 3, pp. 4-13, Universitas Islam “45” Bekasi, 2018.

[3] Nurhuda, Asep, “Kendali Lampu Menggunakan Perintah Suara Berbasis Node Mcu”, J. Teknik Informatika,  pp. 1-7, STMIK Widya Cipta Dharma, 2018.

[4] Rusdi, Muhammad, “Sistem Kendali Peralatan Elektronik Melalui Media Bluetooth Menggunakan Vpice Recognition,” J.Teknik Elektro, vol. 3, no. 1, pp. 29-32, Politeknik Negeri Medan, 2018.

[5] Romoadhon,  Ahmad Sahru. “Sistem Kontrol Peralatan Listrik pada Smart Home Menggunakan Andorid”,  J. Teknik Elektro, vol. 10, no. 2, pp. 117-120, Universitas Trunojoyo Madura, 2017.

BIODATA PENULIS

Fajar Nur Fitriani, biasa dipanggil dengan panggilan Fajar. Penulis dilahirkan di Semarang, 24 Januari 1998. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Salomo Semarang, SMP Negeri 40 Semarang, dan SMK Negeri 7 Semarang. Pada tahun 2017 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.17.2.08.

Apabila terdapat kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui :

       E-mail                    : fitrifajar42@gmail.com

Instagram              : @fajarfittri

Kukuh Novi Nur Rochman biasa dipanggil Kukuh. Penulis dilahirkan di Wonosobo, 11 November 1998. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Kalikajar Wonosobo, SMP Negeri 1 Kertek, dan SMK Negeri 1 Wonosobo. Pada tahun 2017 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.17.2.13.

Apabila terdapat kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui :

       E-mail                    : kukuh.kn2r@gmail.com

Instagram              : @kukuhnr