Sistem Monitoring dan Kontrol Pendingin Otomatis Berbasis Raspberry Pi Pico

Sistem Monitoring dan Kontrol Pendingin Otomatis Berbasis Raspberry Pi Pico

Erie Rosita Cendrasari¹, Adri Aqwam Zuhad², Mahes Muhamad Firlana³, Ragil Setiawan⁴, Samuel Beta Kuntardjo⁵

Jurusan Teknik Elektro, D4 Teknologi Rekayasa Elektronika, Politeknik Negeri Semarang

Jl. Prof. Soedarto, Tembalang, Kec, Tembalang, Kota Semarang, Jawa Tengah, 50275

¹erie.43423109@mhs.polines.ac.id  

²adri.43423102@mhs.polines.ac.id

³mahes.43423115@mhs.polines.ac.id

⁴ragil.43423121 @mhs.polines.ac.id

⁵sambetak2 @polines.ac.id

 

INTISARI - Suhu dan kelembapan merupakan faktor penting yang perlu dijaga pada ruang tertutup yang menyimpan komponen elektronik, karena kondisi lingkungan yang tidak stabil dapat menurunkan kinerja dan keandalan komponen tersebut. Pada ruang penyimpanan tanpa sirkulasi udara aktif, pemantauan kondisi lingkungan masih sering dilakukan secara manual sehingga kurang efisien dan berpotensi menimbulkan kesalahan manusia. Penelitian ini merancang sistem monitoring dan kontrol pendingin otomatis menggunakan Raspberry Pi Pico dengan mikrokontroler RP2040 sebagai unit pemroses utama. Sensor DHT11 digunakan untuk membaca suhu dan kelembapan di dalam box secara periodik, kemudian data tersebut dibandingkan terhadap ambang batas suhu yang telah ditentukan. Apabila suhu melampaui ambang batas, mikrokontroler akan mengaktifkan relay untuk menyalakan kipas DC sebagai pembuang panas serta membunyikan buzzer sebagai peringatan, dan menonaktifkan keduanya saat suhu kembali normal. Seluruh informasi suhu, kelembapan dan status sistem ditampilkan secara waktu nyata pada layar OLED. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem mampu memantau kondisi lingkungan box secara otomatis, merespons perubahan suhu dengan tepat, serta menghemat energi karena aktuator hanya bekerja sesuai kebutuhan.

 

Kata Kunci: Raspberry Pi Pico, Sensor DHT11, Kontrol Suhu Otomatis, Closed-Loop

 

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Suhu dan kelembapan merupakan faktor penting yang perlu dijaga pada ruang tertutup yang terdapat komponen elektronik, karena kondisi yang tidak stabil dapat memengaruhi kinerja dan keandalan komponen. Fluktuasi suhu yang berlebihan dapat mempercepat degradasi komponen elektronik, sedangkan kelembapan yang tinggi berpotensi menimbulkan korosi maupun gangguan pada rangkaian. Berbagai penelitian menunjukkan bahwa sensor DHT11 banyak digunakan sebagai solusi murah dan mudah diimplementasikan untuk memantau suhu dan kelembapan pada ruang penyimpanan maupun ruang kerja tertutup [1], [3].

Pada ruang penyimpanan tertutup tanpa sirkulasi udara aktif, pemantauan kondisi lingkungan masih sering dilakukan secara manual sehingga kurang efisien dan berpotensi menimbulkan human error. Oleh karena itu, diperlukan sistem otomatis yang mampu memantau suhu dan kelembapan secara real-time serta melakukan pengendalian secara closed-loop, sehingga kondisi ruang dapat dijaga tetap stabil tanpa memerlukan pengecekan manual secara berkala [2].

Raspberry Pi Pico dipilih sebagai unit pengendali pada penelitian ini karena memiliki biaya yang relatif rendah, hemat daya, serta mendukung pemrograman baik dengan bahasa C maupun MicroPython untuk proses pembacaan sensor dan pengendalian aktuator [7]. Mikrokontroler RP2040 yang tertanam pada Raspberry Pi Pico memiliki dua inti prosesor ARM Cortex-M0+ yang memungkinkan pemrosesan data sensor dan logika kendali dilakukan secara cepat dan efisien. Berdasarkan uraian tersebut, dirancang sebuah sistem monitoring dan kontrol pendingin otomatis menggunakan Raspberry Pi Pico yang mengintegrasikan sensor DHT11, Raspberry Pi Pico, relay, kipas DC, buzzer, dan layar OLED menjadi satu kesatuan sistem kontrol suhu dan kelembapan otomatis berbasis closed-loop.

B. Rumusan Masalah

1)  Bagaimana merancang dan mengimplementasikan sistem monitoring suhu dan kelembapan berbasis closed-loop menggunakan Raspberry Pi Pico?

2)  Bagaimana mengintegrasikan sensor DHT11 sebagai masukan dengan relay, kipas DC, buzzer, dan layar OLED sebagai keluaran pada satu sistem kendali?

3) Bagaimana efektivitas sistem dalam menjaga kestabilan suhu di dalam box serta memberikan peringatan dini saat suhu melebihi ambang batas yang ditentukan?

C. Tujuan

1) Merancang sistem yang mampu memantau suhu dan kelembapan secara real-time menggunakan sensor DHT11 dan Raspberry Pi Pico.

2)  Mengaktifkan pendingin (kipas DC) secara otomatis melalui relay ketika suhu di dalam box melebihi ambang batas yang ditentukan.

3)  Memberikan peringatan status sistem melalui buzzer dan menampilkan informasi suhu, kelembapan, serta status sistem pada layar OLED.

4)  Menghemat konsumsi energi dengan memastikan aktuator (kipas dan buzzer) hanya bekerja sesuai kebutuhan melalui kontrol otomatis.

II. METODOLOGI

Metodologi yang digunakan dalam pengembangan ini dimulai dengan analisis kebutuhan untuk menentukan fungsi utama sistem dan komponen yang diperlukan, meliputi sensor DHT11, Raspberry Pi Pico, modul relay, kipas DC, buzzer, dan layar OLED. Selanjutnya dilakukan perancangan sistem, mencakup perancangan diagram blok, diagram alir (flowchart), rangkaian skematik, serta perkabelan antar komponen pada board.

Tahap implementasi dilakukan dengan merakit perangkat keras sesuai rangkaian skematik yang telah dirancang, kemudian menyusun program kendali pada Raspberry Pi Pico untuk membaca data sensor dan mengatur logika aktuator. Sistem bekerja dengan konsep closed-loop control, yaitu siklus berkelanjutan yang terdiri dari empat tahap: (1) sensing, sensor DHT11 membaca suhu dan kelembapan box secara real-time; (2) processing, Raspberry Pi Pico memproses data dan membandingkannya dengan ambang batas suhu yang ditentukan; (3) kontrol, relay mengaktifkan kipas untuk membuang panas dan buzzer berbunyi sebagai indikator status aktif; serta (4) stabilisasi, kipas mati secara otomatis saat suhu kembali normal sehingga iklim di dalam box tetap terjaga dan energi lebih hemat.

Tahap akhir metodologi adalah pengujian sistem untuk memastikan pembacaan sensor, kerja relay, buzzer, dan tampilan OLED berfungsi sesuai rancangan, dilanjutkan dengan evaluasi hasil pengujian untuk perbaikan sistem apabila diperlukan, serta dokumentasi hasil pengujian sebagai bahan penyusunan laporan akhir.

III. KAJIAN PUSTAKA

A. Komponen

1)  Raspberry Pi Pico (RP2040)

Gambar 1. Raspberry Pi Pico

Raspberry Pi Pico adalah papan mikrokontroler berbasis chip RP2040 yang dikembangkan langsung oleh Raspberry Pi Foundation. RP2040 memiliki dua inti prosesor ARM Cortex-M0+ yang dapat berjalan hingga 133 MHz, dilengkapi 264 KB SRAM internal serta mendukung hingga 2 MB memori flash eksternal untuk penyimpanan program [7]. Papan ini mendukung pemrograman menggunakan bahasa C/C++ maupun MicroPython, sehingga cocok digunakan baik untuk pembelajaran dasar mikrokontroler maupun pengembangan sistem tertanam yang lebih kompleks. Pada penelitian ini, Raspberry Pi Pico berfungsi sebagai unit pemroses utama yang membaca data dari sensor DHT11, menjalankan logika kendali, serta mengatur keluaran ke relay, buzzer, dan layar OLED.

2)  Sensor DHT11

Gambar 2. DHT 11

DHT11 adalah sensor digital yang mampu mengukur suhu dan kelembapan relatif udara secara bersamaan melalui satu jalur data digital. Sensor ini memiliki rentang pengukuran suhu 0-50°C dengan akurasi ±2°C, serta rentang pengukuran kelembapan 20-90%RH dengan akurasi ±5%RH, dan kecepatan pengambilan sampel sekitar 1 Hz [6]. Karena harganya yang terjangkau dan kemudahan integrasinya dengan berbagai jenis mikrokontroler, DHT11 banyak digunakan pada sistem monitoring lingkungan berbasis mikrokontroler [1], [3]. Pada Smart Climate Box, sensor DHT11 dipasang di dalam box agar pembacaan merepresentasikan kondisi udara yang sebenarnya, jauh dari sumber panas langsung seperti komponen aktuator.

3)  Modul Relay

Gambar 3. Relay

Modul relay berfungsi sebagai saklar elektronik yang menghubungkan atau memutus aliran listrik pada beban bertegangan lebih tinggi berdasarkan sinyal kendali bertegangan rendah dari mikrokontroler. Modul relay pada penelitian ini dikendalikan oleh sinyal digital dari Raspberry Pi Pico (RELAY_CTRL) untuk menyalakan atau mematikan kipas DC secara otomatis sesuai hasil pembacaan suhu [9].

4)  Kipas DC

Gambar 4. Kipas DC

 Kipas DC digunakan sebagai aktuator pendingin yang berfungsi membuang panas dari dalam box ketika suhu melebihi ambang batas yang ditentukan. Kipas ini diaktifkan melalui modul relay dan akan berhenti secara otomatis ketika suhu di dalam box kembali ke kondisi normal, sehingga konsumsi energi lebih efisien karena aktuator hanya bekerja saat diperlukan.

5)  Buzzer

Gambar 5. Buzzer

 Buzzer adalah komponen elektronik yang menghasilkan bunyi sebagai indikator atau peringatan pada suatu sistem. Buzzer aktif dapat menghasilkan suara tanpa memerlukan rangkaian osilator tambahan, sehingga cukup dihubungkan langsung ke sumber tegangan untuk berbunyi [5]. Pada penelitian ini, buzzer digunakan untuk memberikan sinyal suara setiap kali status kipas berubah, sehingga pengguna dapat mengetahui perubahan status sistem meskipun tidak sedang melihat layar OLED.

6)  Layar OLED

Gambar 6. OLED

 Layar OLED 0,96 inci dengan antarmuka I2C digunakan untuk menampilkan nilai suhu, kelembapan, dan status sistem (NORMAL/ALERT) secara real-time kepada pengguna. Komunikasi antara Raspberry Pi Pico dan layar OLED dilakukan melalui jalur SDA dan SCL, sehingga hanya memerlukan dua pin data untuk mengendalikan seluruh tampilan.

B. Diagram Blok

Gambar 7. Diagram Blok Sistem

Sistem ini terdiri atas tiga bagian utama, yaitu input, proses, dan output. Bagian input berupa sensor DHT11 yang membaca suhu dan kelembapan di dalam box. Data tersebut kemudian diproses oleh Raspberry Pi Pico yang menjalankan kontrol logika dan pembandingan terhadap ambang batas (threshold) suhu. Hasil pemrosesan diteruskan ke bagian output, yaitu relay dan kipas DC yang aktif saat suhu tinggi, buzzer sebagai peringatan, serta layar OLED yang menampilkan status sistem. Keluaran sistem turut memengaruhi kondisi suhu di dalam box, yang kemudian kembali dibaca oleh sensor sehingga membentuk siklus umpan balik (feedback loop).

C. Diagram Alir Sistem

Gambar 8. Diagram Alir Sistem

Program pada Raspberry Pi Pico diawali dengan inisialisasi pin dan hardware (DHT11, relay, buzzer, I2C, OLED), pengaturan frekuensi PWM buzzer, serta satu kali bunyi beep sebagai tanda sistem aktif. Selanjutnya program memasuki loop utama atau (A) yang diulang setiap dua detik. Pada setiap iterasi, sensor DHT11 dibaca; apabila pembacaan gagal, pesan error ditampilkan pada serial monitor dan proses diulang. Apabila pembacaan berhasil, data suhu dan kelembapan ditampilkan pada serial monitor, kemudian nilai suhu dibandingkan dengan ambang batas yang ditentukan. Jika suhu melebihi ambang batas, relay diaktifkan sehingga kipas menyala; jika tidak, relay dinonaktifkan dan kipas mati. Sistem selanjutnya memeriksa apakah status kipas berubah dari kondisi sebelumnya; jika berubah, buzzer akan berbunyi dengan pola berbeda untuk menandai kipas baru menyala atau baru mati, sedangkan jika status tidak berubah, buzzer tidak berbunyi. Nilai status kipas kemudian diperbarui, dan tampilan OLED diperbarui untuk menunjukkan suhu, kelembapan, dan status sistem terkini, sebelum kembali ke awal loop utama.

D. Rangkaian Skematik

Gambar 9. Diagram Rangkaian (Skematik) Sistem

Berdasarkan diagram skematik, Raspberry Pi Pico berperan sebagai pusat kendali yang menghubungkan seluruh komponen sistem. Sensor DHT11 dihubungkan melalui jalur data (DHT_DATA) ke salah satu pin GPIO Pico, sementara layar OLED terhubung melalui jalur komunikasi I2C (SDA dan SCL). Pada bagian keluaran, sinyal kendali relay (RELAY_CTRL) digunakan untuk mengaktifkan modul relay yang menyalakan kipas DC (M_FAN) sebagai beban utama, sedangkan sinyal BUZZER_CTRL digunakan untuk mengendalikan buzzer sebagai indikator suara. Modul relay memperoleh suplai tegangan 3,3V untuk sisi kendali dan 12V untuk sisi beban, sehingga mikrokontroler dapat mengendalikan aktuator bertegangan lebih tinggi secara aman melalui isolasi relay.

E. Diagram Pengawatan

Gambar 10. Diagram Pengawatan Sistem

Gambar diagram perkabelan (wiring diagram) diatas menggambarkan hubungan fisik antar komponen pada tahap prototyping menggunakan breadboard. Raspberry Pi Pico diletakkan di tengah breadboard sebagai unit pengendali utama. Sensor DHT11 dan layar OLED dihubungkan pada sisi kiri breadboard, masing-masing memperoleh suplai tegangan (VCC/GND, warna merah dan hitam) serta jalur data (warna kuning dan biru untuk DHT_DATA serta jalur I2C SDA/SCL).

Buzzer dihubungkan langsung ke pin GPIO Raspberry Pi Pico melalui jalur sinyal (kabel kuning) untuk menghasilkan bunyi peringatan. Modul relay ditempatkan di bagian atas breadboard dan menerima sinyal kendali dari Pico (kabel hijau) untuk mengaktifkan kipas DC yang tersambung pada sisi kanan rangkaian; kipas ini memperoleh suplai daya terpisah melalui modul konverter tegangan (boost/step-down converter) berwarna ungu yang terhubung ke sumber daya eksternal melalui port micro-USB. Seluruh jalur ground (kabel hitam) dari setiap komponen disatukan pada jalur ground breadboard agar seluruh rangkaian memiliki referensi tegangan yang sama. Diagram ini menjadi acuan perakitan perangkat keras sebelum dituangkan ke dalam bentuk diagram skematik yang lebih formal pada bagian berikutnya.

F. Program

"""============================================================================

 Pemrogram      : Kelompok RE-3B/02

  1. 02-Adri Aqwam Zuhad            NIM:4.34.23.1.02

  2. 08-Erie Rosita Cendrasari      NIM:4.34.23.1.09

  3. 14-Muhamad Mahes Firlana       NIM:4.34.23.1.15

  4. 20-Ragil Setiawan              NIM:4.34.23.1.21

===============================================================================

Proyek Akhir Teori

Sistem Monitoring dan Kontrol Pendingin Otomatis Berbasis Raspberry Pi Pico

-------------------------------------------------------------------------------

Komponen:

- 1x Raspberry Pi Pico

- 1x Sensor DHT11

- 1x Relay

- 1x Kipas DC

- 1x OLED

- 1x Buzzer Aktif

=========================================================================== """

import time  # Library untuk mengatur jeda waktu (delay)

from machine import Pin, I2C, PWM  # Library untuk mengontrol pin hardware mikrokontroler

import dht  # Library khusus untuk membaca sensor suhu/kelembapan tipe DHT

import ssd1306  # Library untuk mengendalikan layar OLED tipe SSD1306

from framebuf import FrameBuffer, MONO_HLSB  # Library untuk manipulasi pixel/grafis teks di layar

 

# ── Konfigurasi Pin ────────────────────────────────────────────

DHTPIN         = 15  # Menentukan pin 15 sebagai jalur data sensor DHT11

PIN_RELAY      = 13  # Menentukan pin 13 sebagai jalur kontrol modul Relay

BUZZER_PIN     = 14  # Menentukan pin 14 sebagai jalur kontrol modul Buzzer

TEMP_THRESHOLD = 31.5  # Batas suhu maksimal (31.5°C) sebelum kipas dinyalakan

 

SCREEN_WIDTH  = 128  # Menentukan resolusi lebar layar OLED yaitu 128 pixel

SCREEN_HEIGHT = 64  # Menentukan resolusi tinggi layar OLED yaitu 64 pixel

 

# ── Setup Hardware ─────────────────────────────────────────────

sensor = dht.DHT11(Pin(DHTPIN))  # Menginisialisasi sensor DHT11 pada pin yang ditentukan

relay  = Pin(PIN_RELAY, Pin.OUT, value=0)  # Mengatur pin relay sebagai output dan mematikan di awal (0)

buzzer = PWM(Pin(BUZZER_PIN))  # Mengonfigurasi pin buzzer agar bisa menggunakan sinyal PWM

buzzer.freq(1000)  # Mengatur frekuensi nada buzzer sebesar 1000 Hz

buzzer.duty_u16(0)  # Mengatur volume awal buzzer ke nilai 0 (kondisi mati)

 

i2c     = I2C(0, sda=Pin(4), scl=Pin(5), freq=50000)  # Mengatur komunikasi I2C pada pin 4 (SDA) dan pin 5 (SCL)

display = ssd1306.SSD1306_I2C(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, i2c, addr=0x3C)  # Menginisialisasi objek layar OLED dengan alamat I2C 0x3C

 

# ── Helper: Buzzer Beep ────────────────────────────────────────

def beep(times=1, duration=0.1):  # Membuat fungsi buatan untuk membunyikan buzzer (default: 1x, durasi 0.1 detik)

    """Bunyi beep sejumlah `times` kali."""

    for _ in range(times):  # Melakukan perulangan sebanyak jumlah "times" yang diminta

        buzzer.duty_u16(32768)  # Menyalakan suara buzzer dengan mengatur duty cycle ke 50% (setengah dari 65535)

        time.sleep(duration)  # Menahan suara buzzer tetap berbunyi sesuai durasi yang ditentukan

        buzzer.duty_u16(0)  # Mematikan suara buzzer dengan mengembalikan duty cycle ke 0

        time.sleep(0.1)  # Memberikan jeda sunyi 0.1 detik antar bunyi beep jika berbunyi lebih dari 1x

 

# ── Helper: Teks Besar ─────────────────────────────────────────

def large_text(disp, x, y, text, scale=2):  # Membuat fungsi buatan untuk memperbesar ukuran font teks di OLED

    w   = len(text) * 8  # Menghitung lebar total memori buffer teks (jumlah karakter dikali lebar standar 8 pixel)

    h   = 8  # Menentukan tinggi standar karakter teks yaitu 8 pixel

    buf = bytearray(((w + 7) // 8) * h)  # Menyiapkan ruang memori berbasis byte untuk menampung gambar teks

    fb  = FrameBuffer(buf, w, h, MONO_HLSB)  # Membuat objek frame buffer sementara untuk menggambar teks awal

    fb.fill(0)  # Mengosongkan buffer sementara dengan warna hitam

    fb.text(text, 0, 0, 1)  # Menulis teks standar berukuran kecil di dalam buffer sementara

    for row in range(h):  # Melakukan perulangan untuk mengecek pixel baris demi baris

        for col in range(w):  # Melakukan perulangan untuk mengecek pixel kolom demi kolom

            if fb.pixel(col, row):  # Jika terdeteksi ada pixel teks yang menyala (bernilai 1)

                disp.fill_rect(  # Menggambar persegi panjang kecil di layar OLED asli untuk menduplikasi pixel tersebut

                    x + col * scale,  # Menentukan posisi koordinat X baru setelah dikalikan skala perbesaran

                    y + row * scale,  # Menentukan posisi koordinat Y baru setelah dikalikan skala perbesaran

                    scale, scale, 1  # Menentukan ukuran pixel baru (lebar & tinggi sesuai skala) dan menyalakannya (1)

                )

 

# ── Helper: Tampilan OLED ──────────────────────────────────────

def draw_display(temp, hum, kipas_nyala):  # Membuat fungsi buatan untuk memperbarui seluruh informasi di layar OLED

    display.fill(0)  # Membersihkan seluruh layar OLED dari tampilan sebelumnya (dibuat hitam total)

 

    display.text("SUHU",   10, 2, 1)  # Menulis teks judul "SUHU" kecil di koordinat X=10, Y=2

    display.text("LEMBAP", 70, 2, 1)  # Menulis teks judul "LEMBAP" kecil di koordinat X=70, Y=2

 

    large_text(display, 2,  14, "{:.1f}C".format(temp), scale=2)  # Menampilkan angka suhu berukuran besar di layar bagian kiri

    large_text(display, 68, 14, "{}%".format(int(hum)),  scale=2)  # Menampilkan angka kelembapan berukuran besar di layar bagian kanan

 

    display.vline(64, 0, 44, 1)  # Menggambar garis pembatas vertikal lurus di tengah layar (X=64) dari Y=0 sepanjang 44 pixel

    display.hline(0, 45, 128, 1)  # Menggambar garis pembatas horizontal lurus di bagian bawah dari X=0 sepanjang 128 pixel

 

    status = "KIPAS ON" if kipas_nyala else "AMAN"  # Menentukan teks status: "KIPAS ON" jika kipas aktif, atau "AMAN" jika mati

    display.text("STATUS: " + status, 5, 52, 1)  # Menuliskan teks gabungan status tersebut di area bawah layar (X=5, Y=52)

 

    display.show()  # Mengirim seluruh data grafis di atas untuk benar-benar dimunculkan ke layar fisik OLED

 

# ── Startup: beep 1x tanda sistem hidup ───────────────────────

print("Sistem dimulai...")  # Mencetak teks pemberitahuan awal ke Serial Monitor komputer

beep(times=1, duration=0.2)  # Membunyikan buzzer 1 kali selama 0.2 detik sebagai tanda bahwa sistem baru menyala

 

# Status kipas sebelumnya (untuk deteksi perubahan)

kipas_sebelumnya = None  # Membuat variabel memori awal status kipas dengan nilai kosong (None)

 

# ── Loop Utama ─────────────────────────────────────────────────

while True:  # Memulai blok perulangan utama yang akan berjalan terus-menerus tanpa henti

    time.sleep(2)  # Memberikan jeda waktu tunggu selama 2 detik sebelum masuk ke siklus berikutnya

 

    try:  # Memulai blok pengaman kode (try-except) untuk mengantisipasi error pembacaan sensor

        sensor.measure()  # Memerintahkan hardware sensor DHT11 untuk melakukan kalkulasi data lingkungan terbaru

        temp = sensor.temperature()  # Mengambil hasil data suhu terbaru dari sensor dan disimpan ke variabel 'temp'

        hum  = sensor.humidity()  # Mengambil hasil data kelembapan terbaru dari sensor dan disimpan ke variabel 'hum'

    except OSError as e:  # Jika terjadi error koneksi/hardware (misal kabel sensor lepas atau sensor rusak)

        print("Gagal baca DHT11:", e)  # Mencetak pesan kegagalan beserta detail error ke Serial Monitor komputer

        continue  # Langsung melompati sisa kode di bawah dan mengulang kembali loop dari atas (time.sleep(2))

 

    print("Suhu: {}C  Lembap: {}%".format(temp, hum))  # Mencetak hasil pembacaan data suhu dan kelembapan ke Serial Monitor

 

    kipas_nyala = temp > TEMP_THRESHOLD  # Menilai kondisi: variabel bernilai True jika suhu di atas threshold, dan False jika di bawahnya

    relay.value(1 if kipas_nyala else 0)  # Mengirim sinyal 1 (ON) ke pin relay jika kondisi True, atau sinyal 0 (OFF) jika False

 

    # Beep hanya saat status kipas berubah

    if kipas_nyala != kipas_sebelumnya:  # Mengecek apakah status kipas saat ini berbeda dengan status pada siklus sebelumnya

        if kipas_nyala:  # Jika status saat ini berubah menjadi True (Kipas baru saja menyala)

            beep(times=2, duration=0.1)  # Memanggil fungsi beep untuk membunyikan buzzer sebanyak 2 kali

        else:  # Jika status saat ini berubah menjadi False (Kipas baru saja mati)

            beep(times=1, duration=0.1)  # Memanggil fungsi beep untuk membunyikan buzzer sebanyak 1 kali

 

    kipas_sebelumnya = kipas_nyala  # Menyimpan status kipas saat ini ke dalam memori agar bisa dibandingkan di siklus berikutnya

    draw_display(temp, hum, kipas_nyala)  # Memanggil fungsi draw_display untuk memperbarui seluruh informasi teks pada layar OLED

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Berdasarkan hasil perancangan dan pengujian, sistem berhasil mengintegrasikan sensor DHT11, Raspberry Pi Pico, layar OLED, relay, kipas, dan buzzer menjadi satu sistem kontrol suhu otomatis berbasis closed-loop. Pada kondisi suhu normal (di bawah ambang batas), sistem menampilkan status "NORMAL" pada layar OLED, relay dalam keadaan tidak aktif, dan kipas dalam kondisi mati sehingga tidak ada konsumsi energi tambahan pada aktuator pendingin.

Ketika suhu di dalam box melebihi ambang batas yang ditentukan, sistem secara otomatis mengubah status menjadi "ALERT", mengaktifkan relay sehingga kipas menyala untuk membuang panas, serta membunyikan buzzer sebagai peringatan dini kepada pengguna. Kipas akan kembali mati secara otomatis begitu suhu turun ke kondisi normal, dan buzzer hanya berbunyi pada saat terjadi perubahan status kipas, bukan berbunyi terus-menerus, sehingga peringatan yang diberikan tetap informatif tanpa mengganggu.

Mekanisme closed-loop pada sistem ini terbukti efektif dalam menjaga kestabilan suhu di dalam box tanpa memerlukan pengecekan manual, karena sensor secara terus-menerus memantau dampak dari aksi kipas terhadap suhu ruang, dan mikrokontroler menyesuaikan keluarannya berdasarkan hasil pembacaan terbaru. Dengan pendekatan ini, sistem tidak hanya meningkatkan keamanan penyimpanan komponen elektronik dari risiko overheating, tetapi juga mendukung efisiensi energi karena kipas dan buzzer hanya bekerja sesuai kebutuhan, sejalan dengan temuan pada penelitian-penelitian sejenis yang menerapkan kontrol suhu otomatis berbasis mikrokontroler [3], [4].

V. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil perancangan dan pengujian, Smart Climate Box berhasil mengintegrasikan sensor DHT11, Raspberry Pi Pico, layar OLED, relay, kipas, dan buzzer menjadi sebuah sistem kontrol suhu otomatis berbasis closed-loop. Sistem mampu memantau suhu secara real-time serta menampilkan informasi tersebut pada layar OLED tanpa perlu pengecekan manual. Selain itu, kipas dapat bekerja secara otomatis ketika suhu melebihi ambang batas yang ditentukan untuk menjaga kestabilan kondisi di dalam box dan mencegah overheating. Buzzer juga berfungsi sebagai peringatan dini saat suhu berada di luar batas normal. Dengan mekanisme tersebut, sistem tidak hanya meningkatkan keamanan penyimpanan komponen elektronik, tetapi juga mendukung efisiensi energi karena aktuator hanya bekerja sesuai kebutuhan.

 

VI. REFERENSI

[1] A. Y. Rangan, A. Yusnita, dan M. Awaludin, "Sistem Monitoring Berbasis Internet of Things pada Suhu dan Kelembaban Udara di Laboratorium Kimia XYZ," Jurnal E-Komtek (Elektro-Komputer-Teknik), vol. 4, no. 2, pp. 168-183, 2020.

[2] "Sistem Monitoring Suhu dan Kelembaban Chiller Secara Real Time Menggunakan Sensor DHT11 Berbasis Internet of Things," COMSERVA: Jurnal Penelitian dan Pengabdian Masyarakat, vol. 5, no. 1, pp. 20-40, 2025.

[3] A. Najmurrokhman, K. Kusnandar, dan A. Amrulloh, "Prototipe Pengendali Suhu dan Kelembaban untuk Cold Storage Menggunakan Mikrokontroler Arduino ATmega328 dan Sensor DHT11," Jurnal Teknologi, vol. 10, no. 1, pp. 73-82, 2018.

[4] "Sistem Automatic Exhaust Fan Menggunakan Sensor DHT11 dan MQ-135 Berbasis Mikrokontroler Arduino Nano," Jurnal Elektro dan Informatika.

[5] "Monitoring Suhu dan Kelembaban Berbasis Internet of Things (IoT)," Jurnal Penelitian Teknik Informatika, Universitas Prima Indonesia (UNPRI) Medan, vol. 4, no. 1, 2021.

[6] "Peningkatan Akurasi Sensor Suhu dan Kelembaban DHT11 dengan Kalibrasi Suhu Berbasis IoT pada Platform Thingspeak," Jurnal Pendidikan dan Teknologi Indonesia (JPTI), vol. 5, no. 3, pp. 625-633, 2025.

[7] G. Halfacree dan B. Everard, Get Started with MicroPython on Raspberry Pi Pico: The Official Raspberry Pi Pico Guide, Cambridge: Raspberry Pi Trading Ltd, 2021.

[8] Untoro, "Model Sistem Buka/Tutup Pelindung Tanaman Hidroponik Otomatis Menggunakan Raspberry Pi Pico," Jambura Journal of Electrical and Electronics Engineering, vol. 4, no. 1, 2022.

[9] E. A. Prastyo, "Penjelasan tentang Development Board Raspberry Pi Pico RP2040," Arduino Indonesia, 2022.

VII. LINK PPT

https://drive.google.com/file/d/1DHPgZR_tvxM8cYu09e2T9OQGF8FA9Doc/view?usp=sharing 

VIII. LINK YOUTUBE

https://youtu.be/iEMZPCaAtEk?si=cjxOgUSdYeIrLDQE