BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar
Belakang
Pada saat sekarang ini kendaraan merupakan
kebutuhan utama pada kehidupan sehari – hari. Dan seiring berkembangnya
teknologi kendaraan sepeda motor, maka sistem pengaman kendaraan menjadi
kebutuhan yang utama bagi pemilik kendaraan. Banyak jenis keamanan yang dibuat dan digunakan, seperti
keamanan standar dari sepeda motor pada saat di parkir, alarm ini membunyikan
suara melalui pengeras suara yang terpasang pada kendaraan yang berfungsi untuk
memberikan informasi kepada pemilik kendaraan dan lingkungan sekitar bahwa
alarm aktif.
Namun pada sekarang ini sistem keamanan yang digunakan saat ini
masih belum efektif untuk menyakinkan si pemilik kendaraan bahwa kendaraannya aman, dikarenakan
jika alarm tersebut dapat dimatikan, maka tidak ada lagi indikator yang
digunakan untuk memberikan informasi tentang keadaan dan kondisi kendaraannya.
Dan setelah itu kendaraan dengan leluasa dapat di operasikan. Hal ini merupakan
suatu masalah untuk sebuah sistem pengaman kendaraan. Pada pembuatan tugas
akhir ini sistem keamanan kendaraan roda dua dihubungkan dengan mikro pengendali Arduino Mega dan smartphone android sebagai pengontrolnya.
Berdasarkan dari permasalahan
ini, selain dari bluetooth yang merupakan media untuk
mengoperasikan sepeda motor, maka diperlukan juga Sms Gateway yang memiliki
jangkauan yang luas sebagai media pengirim informasi kepada pemilik kendaraan
bahwa kendaraannya telah dioperasikan. Pada tugas akhir ini, smartphone
android dapat berfungsi
sebagai alat untuk mengoperasikan sepeda motor. Sistem keamanan ini menggunakan
teknik engine stop yang akan
dihubungkan dan dihidupkan bersama dengan mikro pengendali Arduino Mega. Mikro
pengendali Arduino Mega
digunakan untuk menghidupkansepeda motor secara otomatis tanpa memakai kunci,
yang akan dilakukan
pada smartphone android menggunakan
media bluetooth. Bluetooth merupakan
komunikasi nirkabel yang digunakan sebagai komunikasi penghubung antara smartphone android dan Arduino Mega.
Dengan
demikian, maka penulis bermaksud untuk merancang dan membuat sistem keamanan
sepeda motor berbasis Arduino Mega yang
dikendalikan oleh smartphone menggunakan aplikasi android yang akan dibuat
di App Inventor melalui media bluetooth sehingga penulis mengangkat
judul Tugas Akhir “SISTEM keamanan sepeda MOTOR berbasis arduino dengan kontrol smartphone”.Alat ini diharapkan akan
lebih membantu pada kehidupan sehari-hari agar berkurangnya kasus pencurian
sepeda motor.
1.2 PerumusanMasalah
Permasalahan yang
dapat dikaji lebih lanjut dari latar belakang yang ada masalah adalah:
1.
Bagaimana
merancang dan membuat sistem keamanan sepeda motor berbasis Arduino Mega
yang dikendalikan oleh smartphone
android melalui media transmisi Bluetooth dan memberikan
informasi pengoperasian menggunakan SMS GATEWAY.
2.
Menggabungkan Mikro Pengendali Arduino Mega
dengan sistem pengkabelan pada sepeda motor.
3.
Bagaimana mengontrol dan
mengendalikan sepeda motor menggunakan smartphone android.
1.3 Batasan
Masalah
Agar
pembahasan mengenai Tugas Akhir ini tidak terlalu luas, maka diambil batasan
masalah antara lain:
1.
Jenis komunikasi nirkabel yang digunakan adalah
teknologi Bluetooth untuk kanal
transmisi data dan memberikan informasi pengoperasian menggunakan SMS
GATEWAY
2.
Mikro
pengendali yang digunakan adalah Arduino Mega
sebagai alat memproses data atau bahasa
pemrograman untuk mengaktifkan alarm klakson dan mengoperasikan sepeda motor
secara otomatis.
3.
Penyajian
proyek Tugas Akhir ini di mulai dari menyalakan alat secara manual dan
menghubungkannya dengan perangkat smartphone.sampai pada
keberhasilan aplikasi smartphone
untuk mengaktifkandan mengoperasikan sepeda motor yang di proses oleh Arduino Mega
sesuai perintah yang di lakukan pada smartphone
android.
1.4 Tujuan
Penelitian dan Manfaat Penelitian
1.4.1 Tujuan
Penelitian
Adapun
maksud dan tujuan penelitian Tugas Akhir ini adalah:
a.
Mengetahui, merancang dan membuat
alat keamanan sepeda motor berbasis Arduino Mega
yang di kendalikan oleh smartphone dengan
menggunakan aplikasi android melalui media komunikasi Bluetooth.
b.
Memberikan keamanan terhadap pengguna sepeda motor agar
terhindar dari kasus pencurian.
c.
Memudahkan pemilik segera mengetehui bahwa kendaraan yang
dimiliki sudah dioperasikan lewat informasi yang dikirimkan melalui SMS GATEWAY
kepemilik.
1.4.2 Manfaat Penelitian
Manfaat
yang dapat diambil dari penyusunan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:
a.
Sebagai
alat bantu keamanan sepeda motor yang dapat digunakan secara umum.
b.
Sebagai bahan referensi, sehingga dapat memperkaya dan
menambah wawasan bagi peneliti berikutnya.
c.
Penelitian
ini diharapkan dapat memberikan manfaat, sekurang-kurangnya dapat berguna
sebagai sumbangan pemikiran bagi dunia pendidikan.
1.5 Sistematika
Penulisan
Terdapat
sistematika penulisan tugas akhir, yang terdiri dari beberapa bab antara lain
adalah:
BAB I : PENDAHULUAN
Bab ini berisi latar
belakang, rumusan masalah, tujuan dan manfaat tugas akhir, batasan masalah,
kaitan judul dengan teknik telekomunikasi, sistematika penulisan.
BAB II : LANDASANTEORI
Bab ini berisi tentang teori
dasar yang menunjang tugas akhir, seperti tentang sistem komunikasi gelombang
mikro, rangkaian elektronika komunikasi selular, Arduino Mega dan teori lainnya yang
menunjang tugas akhir.
BAB III : METODE PENELITIAN
Bab ini berisi tentang
perancangan, instalasi rangkaian, modem, Arduino Mega dan
perangkat penerima dan pengirim SMS.
BAB IV : HASILDANPEMBAHASAN
Bab ini berisi tentang hasil
dan analisa serta proses pengujian Arduino Mega pada
sepeda motor.
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi kesimpulan akhir
dari hasil pengamatan dan saran dari tugas akhir.BAB II
LANDASAN
TEORI
2.1 Sepeda
Motor
2.1.1
Defenisi Sepeda Motor
Sepeda
motor merupakan suatu alat transportasi roda dua yang berfungsi membantu
segala jenis kegiatan
manusia yang berkaitan dengan jarak, dalam hal ini, jarak yang ditempuh jauh
sehingga sepeda motor dapat membantu mempermudah manusia menuju tempat yang
dituju dengan lebih cepat karena sepeda motor hanyamemerlukan bahan bakar
berupa bensin sebagai sumber tenaga jalan bagi sepeda motor. (https://openlibrary.telkomuniversity.ac.id,
diakses tanggal 11 Agustus
2016)
Sepeda
motor memiliki beberapa bagian yang saling terhubung agarsebuah sepeda motor dapat berjalan dengan lancar,
diantaranya:
- Mesin adalah bagian dari
sepeda motor yang
merupakansumbertenaga
kinetik yang dapat menyebabkan sepeda motor bergerak, dalam mesin
sendiri terdiri diantaranya ada gearbox,
kabel kopling, rantai, kopling, piston, poros roda, dan lain-lain.
- Akumulator (aki) adalah
sumber tenaga listrik darisepeda motor dan semua kendaraan bermotor yang
ada saat ini.Akiberfungsi sebagai
sumber pemantikapi untuk menyalakan
sepeda motor.
- Busi adalah bagian dari
sebuah sepeda motor dan kendaraan bermotor
lainnya yang berfungsi sebagai pemantik api yang kemudian menyalakan sebuah
kendaraan bermotor.
- Lampu indikator adalah
bagian dari sepeda motoryangberfungsi untuk memberi penerangan dan tandakepadapengendaralainketikaakan berbelok dan memberi tanda adanya kendaraan saat
malam hari.
- Horn (Klakson) adalah tanda peringatan dari
sebuah kendaraan bermotor yang berupa suara yang dibunyikan saat menekan
tombol pada dashboard sepeda motor yang berguna memberikan tanda peringatan bagi kendaraan lain.
- Starter kendaraan adalah
tombol yang berfungsi untuk menyalakan kendaraan bermotordengancaramenekan
tombol pada dashboard sepeda motor yang kemudian memantik api dari busi dan
motor menyala.
2.1.2
Sistem
Keamanan Sepeda Motor
Berbagai
macam pembuatan sistem keamanan kendaraan yang ada saat ini seperti alarm
sederhana yang memungkinkan keluarnya bunyi berisik sebagai peringatan adanya
ancaman bagi kendaraan, tapijauhnyaposisi pemilikdari kendaraan memungkinkan
pencuri tetap nekat membobol dan mencuri kendaraan tanpa diketahui oleh
pemiliknya. (https://openlibrary.telkomuniversity.ac.id,
diakses tanggal 11 Agustus
2016)
2.1.3
Sistem
Pengapian Sepeda Motor
Sistem
pengapian berfungsi menghasilkan listrik tegangan tinggi untuk menghasilkan
percikan bunga api pada busi.Sistem pengapian yang digunakan pada sepeda motor
keluaran terbaru menggunakan pengapian CDI.Komponen- komponen dalam sistem pengisian terdiri
dari kumparan pembangkit,
generator pulsa, CDI, coil pengapian (ignition coil),dan busi.Tanpa adanya sistem tersebut mesin sepeda
motor tidak akan
hidup. Secara umum
ada dua jenis
sistempengapian, yaitu AC (alternating
current), dan DC (direct current).Keduanya
memiliki kelebihan dan kelemahan tersendiri.Sistem AC atau yang disebut juga
sepul memakai sumber arus bolak-balik untuk meneruskan sinyal ke CDI.(Achmad Solikin, 2013)
2.2
Arduino
Arduino
adalah nama keluarga papan mikrokontroler yang awalnya dibuat oleh perusahaan
smart projects. Salah satu tokoh penciptanya adalah Massimo banzi.Papan ini
merupakan perangkat keras yang bersifat “open
source” sehingga boleh dibuat siapa saja.Arduino dibuat dengan tujuan untuk
memudahkan eksperimen atau perwujudan berbagai peralatan yang berbasis
mikrokontroler.
Berbagai
jenis kartu Arduino tersedia, antara lain Arduino Uno, Arduino Diecimila,
Arduino Duemilanove, Arduino Leonardo, Arduino Mega, dan Arduino Nano. Walaupun
ada berbagai jenis kartu Arduino, secara persinsip pemrograman yang diperlukan
menyerupai.Hal yang membedakan adalah kelengkapan fasilitas dan pin-pin yang
perlu digunakan.(Abdul Kadir, 2014 :
hal 2).
2.2.1
Arduino
Mega 2560
Arduino
Mega 2560 adalah papan pengembangan mikrokontroler yang berbasis Arduino dengan
menggunakan chip At mega2560. Board ini memiliki pin I/O yang cukup banyak,
sejumlah 54 buah digital I/O pin (15 pin diantaranya adalah PWM), 16 pin analog
input, 4 pin UART (serial port hardware).
Arduino Mega 2560 dilengkapi dengan sebuah oscillator 16 Mhz, sebuah port USB,
power jack DC, ICSP header, dan tombol reset. Board ini sudah sangat lengkap,
sudah memiliki segala sesuatu yang dibutuhkan untuk
sebuah mikrokontroller.Dengan penggunaan yang cukup sederhana, tinggal
menghubungkan power dari USB ke PC atau melalui adaptor AC/DC ke jack DC. Arduino mega2560 dapat
dinyalakan melalui koneksi USB atau menggunakan eksternal power supply.Sumber power dipilih secara otomatis. Arduino mega
dapat beroperasi pada tegangan power supply 6V sampai 20V. jika diberikan
tegangan kurang dari 7V, maka pin akan mengeluarkan tegangan kurang dari 5V,
namun jika diberikan
tegangan lebih dari
12V,maka ICregulator tegangan akan sangat panas dan berbahaya terhadap board. Direkomendasikan tegangan antara 7V sampai 12V.
Arduino Mega2560
berbeda dengan generasi
sebelumnya yang menggunakan chip FTDI sebagai antarmuka komunikasi
antara PC dengan At mega, kini menggunakan Atmega8UA sebagai USB to Serial Converter.Arduino Mega2560
memiliki 256 KB flash
memory untuk penyimpanan
kode(8Kb digunakan sebagai bootloader),
8 KB SRAM, dan 4 KB EEPROM.
Tabel 2.1Keterangan
Pin Arduino Mega 2560
No
|
Nomor Pin
|
Fungsi Khusus
|
No
|
Nomor Pin
|
Fungsi Khusus
|
1
|
0
|
Rx serial 0
|
11
|
3
|
Interrupt 1
|
2
|
1
|
Tx serial 0
|
12
|
21
|
Interrupt 2/SCL
|
3
|
19
|
Rx serial 1
|
13
|
20
|
Interrupt 3/SDA
|
4
|
18
|
Tx serial 1
|
14
|
19
|
Interrupt 4
|
5
|
17
|
Rx serial 2
|
15
|
18
|
Interrupt 5
|
6
|
16
|
Tx serial 2
|
16
|
0 - 13
|
PWM
|
7
|
15
|
Rx serial 3
|
17
|
50
|
MISO
|
8
|
14
|
Tx serial 3
|
18
|
51
|
MOSI
|
9
|
2
|
Interrupt 0
|
19
|
52
|
SCK
|
10
|
A0-A15
|
ADC
|
20
|
53
|
SS
|
Sumber :(from zero to a pro arduino,
2014 : hal 2).
Arduino Mega
2560 memiliki sejumlah
fasilitas untuk berkomunikasi dengan komputer, Arduino lain,
atau mikrokontroler lainnya. Arduino
Mega 2560 menyediakan 4
komunikasi serial UARTs untuk TTL (5V). Arduino
Mega 2560juga mendukungkomunikasi
I2C (TWI) dan SPI.
Arduino
mega memiliki polyfuse reset yang
melindungi port USB komputer dari
korsleting pendek dan arus berlebih. Meskipun sebagian besar komputer
memberikan perlindungan internal mereka sendiri,sekering ini menyediakan
lapisan tambahan untuk perlindungan. Jika lebih dari 500 mA arus masuk ke port USB, sekring otomatis akan memutus
sambungan sampai kelebihan arus tersebutterhenti. (ArduinoTM, t.t).Contoh pada gambar dibawah
2.3 Modul Bluetooth HC-05
Bluetooth adalah protokol komunikasi wireless yang bekerja pada frekuensi radio 2.4 GHz untuk pertukaran data pada perangkat bergerak seperti PDA, laptop, HP, dan lain-lain. Salah satu hasil contoh modul Bluetooth yang paling banyak digunakan adalah tipe HC-05.modulBluetooth HC-05 merupakan salah satu modul Bluetooth yang dapat ditemukan di pasaran dengan harga yang relatif murah. Modul Bluetooth HC-05 terdiri dari 6 pin konektor, yangsetiappinkonektormemilikifungsiyangberbeda-beda. .Untuk gambar modul Bluetoothdapat dilihat pada gambardibawah ini: (http://eprints.polsri.ac.id, diakses tanggal 11 agustus 2016)
Gambar 2.3Modul
Bluetooth HC-05
2.4
LCD (Liquid
cristal display)
LCD (Liquid cristal display) adalah komponen yang dapat menampilkan
tulisan. Salah satu jenisnya memiliki dua baris dengan setiap baris terdiri
atas enam belas karakter.LCD seperti itu biasa disebut LCD 16x2.LCD LMB162Afc
yang kompatibel dengan HD44780. LCD ini memiliki 16 pin dengan fungsi pin
masing-masing. Tabel menunjukan keenam belas pin di lcd. Contoh pada gambar dibawah: (from zero to a pro arduino, 2014 : hal 126).
Gambar 2.4Contoh
LCD
Sumber:
buku from zero to a pro arduino
Tabel 2.2Keterangan
Pin LCD
No. Pin
|
Nama Pin
|
Keterangan
|
|
1
|
VSS
|
Dihubungkan ke ground (0V)
|
|
2
|
VDD
|
Catu daya positif
|
|
3
|
V0
|
Pengaturan kontras. Menurut datasheet, pin ini perlu dihubungkan
dengan pin VSS melalui resistor 5KΩ .namun, dalam praktik, resistor yang
digunakan sekitar 2,2 kΩ.
|
|
4
|
RS
|
Register Select :
• RS = HIGH untuk mengirim data • RS = LOW untuk mengirim instruksi |
|
5
|
R/W
|
Read/Write control bus
• R/W = HIGH : untuk membaca data di LCD
• R/W = LOW : mode penulisan ke LCD
• dihubungkan dengan LOW untuk pengiriman data ke • layar.
|
|
6
|
E
|
Data Enable, untuk mengontrol ke LCD.
Ketika bernilai LOW, LCD tidak dapat diakses
|
|
7
|
DB0
|
Data
|
|
8
|
DB1
|
Data
|
|
9
|
DB2
|
Data
|
|
10
|
DB3
|
Data
|
|
11
|
DB4
|
Data
|
|
12
|
DB5
|
Data
|
|
13
|
DB6
|
Data
|
|
14
|
DB7
|
Data
|
|
15
|
BLA
|
Catu daya positif untuk layar
|
|
16
|
BLK
|
Catu daya negatif untuk layar
|
Sumber :(from zero to a pro arduino,
2014 : hal 126).
2.5
Relay
Relaymerupakan
peralatan listrik untuk menghubungkan atau memutuskan suatu rangkaian listrik
dari yang satu ke yang lainnya. Yang bekerja secara otomatis dan digerakan oleh
magnet yang dapat dikontrol. Pemilihan yang akan digunakan harus diperhatikan
koil dan anak kontaknya karena pada akan timbul percikan api pada saat
pemutusan atau pengaliran arus listrik, jika hal ini tidak dapat diperhatikan
maka akan timbul panas secara berlebihan pada anak kontak sehingga dapat
memperpendek usia relay. Contoh relay pada gambar : (70, Jurnal Ilmiah
Mahasiswa, Volume 4, Nomor
1,Oktober 2015, hlm. 70 – 81).
2.6
SMS Gateway
SMS Gateway
merupakan suatu aplikasi yang memanfaatkan fasilitas SMS yang digunakan untuk
pengiriman data secara ringkas dan pendek yang memungkinkan seorang pengguna
telepon selular mendapatkan informasi dari aplikasi tersebut.SMS gateway merupakan sistem aplikasi untuk
mengirim dan/atau menerima SMS,terutama digunakan dalam aplikasi bisnis, baik
untuk kepentingan promosi, service kepada customer, pengadaan konten produk atau jasa, dan
seterusnya. Karena merupakan sebuah aplikasi, maka fitur-fitur yang terdapat
didalam SMS Gateway dapat
dimodifikasi sesuai dengan kebutuhan (IsnawatiMulyani dkk, 2012)
GSM SIM900A adalah
modul SIM yang digunakan pada
penelitian ini. Modul komunikasi GSM GPRS SIM900A ini menggunakan core IC
SIM900A, modul ini mendukung komunikasi dual
band pada frekuensi 900/1800MHz sehingga fleksibel untuk digunakan bersama
kartu SIM dari berbagai operator telepon seluler di Indonesia. Modul ini sudah
terpasang pada breakout-board siap
pakai (modul inti dikemas dalam SMD/Surface
Mounted device packaging) dengan pin
header standar 0,1”(2,54 mm) sehingga memudahkan penggunaan. Pada modul ini
juga sudah disertakan antena GSM yang kompatibel.
Spesifikasi
produk
Kecepatan
transmisi hingga 85.6 kbps
(downlink), mendukung PBCCH, PPP stack, skema penyediaan CS 1,2,3,4
GPRS
mobile station class B
memenuhi
standar GSM 2/2+
Class 4
(2 w @ 900 MHz)
Class 1
(1 w @ 1800 MHz).
SMS ( Short Messaging Service) :
point-to-point MO dan MT, SMS cell broadcast, mendukung format teks dan PDU (Protocol Data Unit)
Dapat
digunakan untuk mengirim pesan MMS (Multimedia
Messaging Service)
Mendukung
transmisi faksimili (fax group 3 class 1)
Dimensi:
24x24x3 mm
Pengendalianlewat
perintah AT (GSM 07.07,07.05 dan SIMCOM Enhanced AT Command Set)
Rentang
catu daya antara 7 Volt hingga 12 Volt DC
SIM
Application Toolkit
Hemat
daya, hanya mengkonsumsi arus sebesar 1 mA pada mode tidur (sleep mode)
2.7
Arduino IDE
Untuk
meprogram board Arduino, kita butuh aplikasi IDE (Integrated Development
Environment) bawaan dari Arduino. Aplikasi ini berguna untuk membuat,
membuka, dan mengedit source code Arduino. Sketch merupakan source
code yang berisi logika dan algoritma yang akan diupload ke dalam IC
mikrokontroller (Arduino).
Sumber:
panduan praktis arduino untuk pemula
Bagian-bagian
IDE Arduino terdiri dari:
·
Verify
Pada
versi sebelumnya dikenal dengan istilah Compile. Sebelum aplikasi
diupload ke board Arduino, biasakan untuk memverifikasi terlebih dahulu sketch
yang dibuat. Jika ada kesalahan pada sketch, nanti akan muncul
error. Proses Verify / Compile mengubah sketch ke binary code untuk
diupload ke mikrokontroler.
·
Upload
Tombol
ini berfungsi untuk mengupload sketch ke board Arduino. Walaupun
kita tidak mengklik tombol verify, maka sketch akan di-compile,
kemudian langsung diupload ke board. Berbeda dengan tombol verify yang
hanya berfungsi untuk memverifikasi source code saja.
·
New Sketch
Membuka
window dan membuat sketch baru.
·
Open Sketch
Membuka sketch
yang sudah pernah dibuat. Sketch yang dibuat dengan IDE Arduino akan
disimpan dengan ekstensi file .ino
·
Save Sketch
Menyimpan
sketch, tapi tidak disertai mengcompile.
·
Serial Monitor
Membuka interface
untuk komunikasi serial, nanti akan kita diskusikan lebih lanjut pada
bagian selanjutnya.
·
Keterangan Aplikasi
Pesan-pesan
yang dilakukan aplikasi akan muncul di sini, misal "Compiling"
dan "Done Uploading" ketika kita mengkompile dan mengupload sketch
ke board Arduino.
·
Konsol
Pesan-pesan
yang dikerjakan aplikasi dan pesan-pesan tentang sketch akan muncul pada
bagian ini. Misal, ketika aplikasi mengkompile atau ketika ada kesalahan pada sketch
yang kita buat, maka informasi error dan baris akan diinformasikan
di bagian ini.
·
Baris Sketch
Bagian
ini akan menunjukkan posisi baris kursor yang sedang aktif pada sketch.
·
Informasi Port
Bagian
ini menginformasikan port yang dipakai oleh board Arduino.
(panduan
praktis arduino untuk pemula, 2015 hal : 7-8)
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Tempat Dan Jadwal Penelitian
Tempat penelitian yang dilakukan di
kampus Institut Teknologi Medan, waktu yang di lakukan penulis untuk
melaksanakan penelitian dan mengerjakan skripsi adalah 6 bulan.
Tabel
3.1 Jadwal Penelitian
3.2 Metode Pengumpulan Data
Rencana atau desain penelitian
dalam arti sempit dimaknai sebagai suatu proses pengumpulan dan analisis data
penelitian. Dalam arti luas sebagai rancangan penelitian meliputi proses
perencanaan dan pelaksanaan penelitian.
Langkah-langkah penyusunan dalam
pembuatan sistem keamanan sepeda motor dengan kontrol smartphone android adalah sebagai berikut :
1.
Studi
Literatur
Penulis mengkaji referensi yang di dapat dari beberapa karya ilmiah seperti jurnal skripsi
dan dari buku.
2.
Studi
Pustaka
Metode pustaka, yaitu pengumpulan data dan informasi dengan
cara membaca referensi, e-book, website, dokumen-dokumen yang di dalamnya
termasuk penelitian yang pernah diangkat, buku, artikel dan jurnal yang
berkaitan dengan objek penelitian.
3.
Konsultasi
Dilakukan dengan berkonsultasi dengan dosen pembimbing untuk
menyelesaikan permasalahan yang dihadapi pada saat pembuatan perangkat lunak
dan pembuatan perangkat keras.
4.
Pengujian
Alat
Dilakukan dengan mengadakan percobaan, pengujian modul-modul
serta mengintegrasikan modul tersebut dengan program untuk mengendalikan sistem
agar menjadi satu kesatuan yang utuh dan
diperoleh hasil yang maksimal mungkin.
3.3 Peralatan dan Bahan Penelitian
Adapun bahan dan alat yang digunakan pada penelitian ini
sebagai berikut :
3.3.1 Bahan-Bahan Penelitian
Bahan-bahan yang digunakan untuk pembuatan sistem keamanan
sepeda motor dengan kontrol smartphone android
ini sebagai berikut :
1.
Arduino mega 2560.
2.
GPS U-Blox NEO-6m
3.
Bluetooth HC-05
4.
LCD shield 2 x
16.
5.
Rangkaian
relay.
6.
Modem GSM SIM900A.
7.
Timah.
8.
Kabel jamper.
9.
Tiang
PCB 0,5 dan 1 inchi.
10.
Triplek
11.
Acrylic.
3.3.2 Peralatan
Peralatan penunjang yang digunakan untuk membuat Sistem Keamanan Sepeda Motor ini yaitu
:
1.
Battery 12 VDC kapasitas 1500 mili ampere bertujuan
memberikan sumber tegangan dan arus listrik ke perangkat arduino.
2.
Multimeter
sebagai pengukur dan pengetesan komponen yang mengacu pada besaran hambatan,
arus, dan tegangan.
3.
Bor
digunakan untuk membuat lubang pada PCB
dan akrilik.
4.
Solder
untuk mencairkan timah.
5.
Solder
atraktor sebagai penyedot timah.
6. Bor kayu dengan mata ukuran diameter 3 mm, dan 6 mm.
7. Penggaris untuk mengukur PCB
dan acrylic.
8. Pisau cutter untuk
memotong pelat PCB dan akrilik sesuai
ukuran.
9. Tang digunakan untuk memotong maupun mengelupas kabel maupun
memotong kaki komponen.
3.4 Analisis Sistem Berjalan
Bab ini membahas prinsip kerja
rangkaian yang disusun untuk merealisasikan sistem alat yaitu arduino mega, modul Bluetooth, modul GSM SIM900A,
dan modul GPS agar sistem keamanan
sepeda motor dapat berfungsi mengamankan sepeda motor dan mengetahui letak
sepeda motor jika terjadi pencurian.
Adapun sistem alat yang dibuat dan
dirancang sesuai blok diagram dibawah ini. pembahasan di titik beratkan pada
perancangan alat yang dibuat berdasarkan pemikiran penulis mengacu pada sumber
acuan yang berhubungan dengan alat.
3.4.1 Blok Diagram Sistem
Adapun
rancangan hardware prototype Sistem
Keamanan Sepeda Motor Berbasis Arduino dengan Kontrol Smartphone adalah sebagai berikut:
Gambar
3.1 Digram Blok Sistem
Sesuai dengan Gambar 3.11 penjelasan diagram blok
sistem di atas adalah sebagai berikut:
a. Modul
Bluetooth HC-05 dan Modul SMS Gateway SIM-900A akan menerima perintah dari kontrol Smartphone;
b. Arduino Mega 2560
selanjutnya akan memproses sinyal dan pesan yang masuk kemudian dikirimkan ke
perangkat LCD dan Modul GPS U-blox neo-5;
c. LCD
akan menampilkan data yang diterima dari Arduino Uno;
d. Relay
selanjutnya akan menerima perintah dari Bluetooth
HC-05 yang diproses oleh Arduino Mega
2560;
e. Relay 1
akan menghubungkan kabel stater pada sepeda motor dan stater sepeda motor
menyala;
f. Relay
2 berfungsi menghubungkan kabel dinamo sepeda motor untuk menghidupkan sepeda
motor;
g. Dan
ketika sinyal masuk ke Relay 3, maka
kabel akan terputus dan sepeda motor akan mati;
h. Modul
GPS U-blox neo-5 selanjutnya akan
berfungsi setelah sepeda motor hidup dan dioperasikan, dengan cara modul SMS Gateway SIM-900A akan menerima pesan
dari smartphoneyang akan
diproses Arduino Mega 2560 dan dilanjutkan ke modul GPS U-blox neo-5
i. Modul
GPS U-blox neo-5 kemudian akan
kembali mengirimkan sinyal ke modul SMS
Gateway SIM-900A yang berisikan Link kordinat
(Link yang dipakai adalah Google
Maps), dimana sepeda motor berada, dan modul SMS Gateway SIM-900A selanjutnya akan membalas pesan kembali kepada
smartphone berisikan Linkkordinat letak sepeda motor;
j. Maka
dengan mengklik Link yang dikirimkan
oleh perangkat pada smartphone maka
kita akan mengetahui letak sepeda motor kita.
3.5 Rancangan Sistem
Rancangan dari sistem alat sangat
di perlukan dalam pembuatan alat ini rancangan tersebut sebagai berikut :
3.5.1 Rancangan Bentuk Alat
Alat dirancang dengan menggunakan achrylic yang memiliki dimensi yang
tidak terlalu besar dan ringan. Tujuan menggunakan achrylic ini karena bahan ini memiliki struktur yang ringan dan
kuat. Komponen mekanik, elektronik dan power ditempatkan pada rangka dengan
penempatan yang sesuai.
3.5.2 Rancangan hardware Alat
Dalampengontrolan robot digunakan rancangan hardware yang
menggunakan arduino mega sebagai
otak. Bluetooth HC-05 yang digunakan sebagai pengontrol dihubungkan dengan perangkat arduino mega sebagai input. GSM SIM900A yang digunakan dihubungkan dengan perangkat arduino mega sebagai input. GPS digunakan sebagai pelacak lokasi sepeda motor yang dihubungkan
dengan perangkat arduino mega.
Sebagai output, mikrokontroler akan memberi perintah kepada rangkaian relay
untuk menyambung dan memutus kabel untuk menyalakan dan menghidupkan sepeda
motor.
Pada perancangan perangkat keras
ini akan dijelaskan bagaimana skematik rangkaian dari setiap blok yang sudah
dijelaskan sebelumnya. Bagian-bagian perancangan perangkat keras tersebut
antara lain :
1.
Rangkaian Arduino Mega2560
Modul
ini memiliki segala yang dibutuhkan untuk memprogram mikrokontroler seperti kabel USB dan catu daya melalui adaptor atau
batterai. Semua ini diberikan untuk mendukung pemakain mikrokontroler arduino,
hanya terhubung ke komputer dengan kabel USB
atau listrik dengan adaptor dari AC
ke DC atau baterai untuk memulai
pemakaian. Arduino mega kompatibel
dengan shiled yang dirancang untuk arduino duemilanove, decimila maupun uno. Rangkaian arduino
mega di tunjukan pada gambar 3.2 di bawah ini.
Gambar
3.2 Rangkaian Arduino Mega2560
2.
Rangkaian Power Supply
Rangkaian ini berfungsi untuk supply tegangan ke seluruh rangkaian
yang ada. Rangkaian yang dibuat terdiri dari satu keluaran, yaitu 5 volt dari input tegangan mulai dari 9 volt sampai dengan 12 volt DC.
Keseluaran 5 volt ini digunakan untuk
supply tegangan ke semua rangkaian.
Rangkaian power supply ditunjukkan
pada gambar 3.3.
Supply tegangan
berasal dari adaptor atau bisa juga menggunakan baterai yang besar tegangannya
berkisar 9 volt DC sampai 12 volt DC. Kemudian tegangan tersebut akan
diratakan oleh kapasitor 100 μF.
Regulator tegangan 5 volt (7805)
digunakan agar keluaran yang dihasilkan tetap 5 volt walaupun terjadi perubahan pada tegangan masukannya. Led hanya
sebagai indikator apabila rangkaian dinyalakan. Output dari power supply terdiri dari 12 VDC dan satu lagi
GND yang akan menyuplai ke rangkaian.
3.
Rangkaian
LCD (Liquid Cristal Display)
Rangkaian LCD berfungsi untuk menampilkan kalimat
dan data sensor. Rangkian LCD dapat
dilihat pada Gambar 3.4 berikut ini:
Pada gambar 3.4, pin 1
(VDD) dihubungkan ke Vcc (5V), pin 2
(VSS) dan 5 (RW)dihubungkan ke Gnd(Ground),pin
3 merupakan pengaturan tegangan Contrast
dari LCD, pin 4 merupakan register
select (RS) di hubungkan ke pin 8 arduino, pin 5 merupakan R/W(read/write),pin 6 merupakan Enable dihubungakan ke pin 9 arduino,pin 11-14 merupakan data dihubungkan ke pin 4-7 arduino. Fungsi dari potensiometer
(R2) adalah untuk mengatur gelap atau terangnya karakter yang ditampilkan pada LCD.
4.
Perancangan Rangkaian Bluetooth
HC-05
Bluetooth adalah Sebuah teknologi wireless yang
mampu menyediakan layanan komunikasi data dan suara dengan jarak jangkauan yang
terbatas. Bluetooth adalah sebuah teknologi komunikasi wireless (tanpa kabel) yang beroperasi
dalam pita frekuensi 2,4GHz unlicensed
ISM (Industrial, Scientific and Medical) dengan menggunakan sebuah
frequency hopping transceiver yang mampu menyediakan layanan komunikasi
data dan suara secara realtime antara host-host bluetooth dengan
jarak jangkauan layanan yang terbatas.
5.
Perancangan Rangkaian GPS U-Blox
NEO-6m
Modul
berukuran ringkas ini (25x35mm untuk modul, 25x25mm untuk antena) berfungsi
sebagai penerima GPS(Global Positioning System Receiver) yang dapat mendeteksi
lokasi dengan menangkap dan memroses sinyal dari satelit navigasi. Aplikasi
dari modul ini melingkupi sistem navigasi, sistem keamanan terhadap kemalingan
pada kendaraan / perangkat bergerak, akuisisi data pada sistem pemetaan medan,
penjejak lokasi / location tracking,
dan sebagainya. Modul ini kompatibel dengan APM2 dan APM2.5 dengan EEPROM
terpadu yang dapat digunakan untuk menyimpan data konfigurasi.Antarmuka
menggunakan serial TTL (RX/TX) yang dapat diakses dari mikrokontroler yang
memiliki fungsi UART atau emulasi serial TTL (pada Arduino dapat menggunakan
pustaka komunikasi serial / serial communication
library yang sudah tersedia dalam paket Arduino IDE).Baud rate diset secara defaultdi 9600 bps.GPS Processor dari modul ini menggunakan u-blox NEO-6 GPS Module dengan
mesin penjejak posisi yang berkinerja tinggi dengan versi ROM terbaru (ROM7.03).
Modul ini dapat memproses hingga 50 kanal sinyal secara cepat dengan waktu Cold
TTFF (Cold-Start Time-To-First-Fix, waktu yang diperlukan untuk menentukan
posisi dari kondisi mati total) kurang dari 27 detik (sebagai pembanding,
rata-rata GPS navigator yang umum dijual di toko variasi mobil memiliki waktu
Cold TTFF lebih dari 50 detik), dapat dipercepat dengan fitur pemandu (aiding)
hingga kurang dari 3 detik. Pada kondisi hot
start, waktu TTFF yang dibutuhkan mencapai kurang dari 1 detik.Kinerja
tinggi ini dicapai dengan didedikasikannya prosesor khusus untuk mengumpulkan
data sinyal satelit yang memiliki hingga 2 juta korelator yang sanggup memroses
data waktu dan frekuensi secara masif dengan sangat cepat sehingga mampu
menemukan sinyal dari satelit navigasi secara instan.Prosesor ini juga
menerapkan teknologi DSP terkini untuk meredam sumber pengacak (jamming
sources) dan mengurangi secara signifikan efek interferensi multi-jalur. Sumber
tenaga dapat menggunakan catu daya antara 3 Volt hingga 5 Volt, ideal untuk
digunakan pada berbagai development board mulai dari aneka macam Arduino Board,
Raspberry Pi, dan lain sebagainya.
6.
Rangkaian
Relay
Relay
merupakan salah satu komponen elektronik yang terdiri dari lempengan logam
sebagai saklar dan kumparan yang berfungsi untuk menghasilkan medan magnet.
Pada rangkaian ini digunakan relay 12 volt,
ini berarti jika positif relay (kaki
1) dihubungkan ke sumber tegangan 12 volt dan negatif relay (kaki 2)
dihubungkan ke ground, maka kumparan akan menghasilkan medan magnet, dimana
medan magnet ini akan menarik lempengan yang mengakibatkan saklar (kaki 3)
terhubung ke kaki 4. Dengan demikian, kita dapat mengunakan kaki 3 dan kaki 4
pada relay sebagai saklar untuk menghubungkan ke sumber tegangan posistif atau
negative.
Pada rangkaian ini untuk mengaktifkan atau menon-aktifkan
relay digunakan transistor tipe NPN. Dari gambar dapat dilihat bahwa negatif
relay dihubungkan ke kolektor dari transistor NPN C9014, ini berarti jika
transistor dalam keadaan aktif maka kolektor akan terhubung ke emitor dimana emitor langsung terhubung ke ground
yang menyebabkan tegangan di kolektor menjadi 0 volt, keadaan ini akan mengakibatkan relay aktif. Sebaliknya jika transistor tidak aktif, maka kolektor
tidak terhubung ke emitor, sehingga
tegangan pada kolektor menjadi 12 volt, keadaan ini menyebabkan tidak
aktif. Syarat transistor aktif adalah
jika tegangan pada basis (VBE) > 0.7 Volt.
7.
Rangkaian
ModemGSM SIM900A
Pada modem GSM SIM900A
terdapat 4 pin yang dihubungkan ke arduino
mega2560. Masing-masing pin
terdiri dari Rx, Tx, Vcc dan Gnd. Tegangan input yang diperlukan modul GSM
SIM900A yaitu 5 Volt. Pin Rx pada
modem GSM ini terhubung ke pin 2 arduino dan pin Tx pada modem GSM ini dihubungkan pada pin
3 arduino.
8.
Rangkaian
Keseluruhan
Rangkaian secara keseluruhan
merupakan gabungan dari rangkaian-rangkaian tiap blok yang sudah dibahas
sebelumnya. Sebagai pusat kendali arduino
mega 2560 yang memproses data input setiap
sensor. Rangkaian keseluruhan seperti gambar 3.10 dapat di lihat di bawah ini.
Gambar
3.9 Rangkaian Keseluruhan Sistem keamanan sepeda motor
9.
Rancangan rangkaian alat
Perancangan rangkaian alat merupakan langkah pertama yang
akan dilakukan sebelum pembuatan alat, perancangan alat sistem keamanan ini
menggunakan software Proteus 8.1
dengan penggabungan beberapa modul kedalam satu rancangan rangkaian skematik,
modul-modul yang ada pada rangkaian skematik diinput manual, dengan men download library modul untuk proteus
yang diambil dari web. Dan berikut ini adalah sambungan keseluruhan modul
terhadap arduino.
Tabel
3.2 Hubungan Modul Bluetooth HC-05 ke Arduino
RFId
|
Arduino
|
RX
|
Pin
Digital 14
|
TX
|
Pin
Digital 15
|
GND
|
GND
|
Vcc
5V
|
VCC
|
b.
Penyambungan Modul SMS Gateway SIM-900A ke Arduino
Tabel
3.3 Hubungan modul SMS Gateway SIM-900A ke Arduino
SMS
Gateway
|
Arduino
|
3VR
|
Pin Digital 3
|
3VT
|
Pin Digital 2
|
GND
|
Pin Digital 53
|
Vcc
|
Pin Digital 23
|
c.
Penyambungan Arduino ke
LCD
Tabel
3.4 Hubungan Arduino ke LCD
LCD
|
Arduino
|
VSS
|
GND
|
VDD
|
VCC
|
RS
|
Pin
PWM 8
|
RW
|
Tripot
|
E
|
Pin PWM 9
|
D4
|
Pin Analog A2
|
D5
|
Pin Analog A3
|
D6
|
Pin
Analog A4
|
D7
|
Pin Analog A5
|
d.
Penyambungan Arduino ke
Modul GPS U-blox neo-5
Tabel
3.5 Hubungan Arduino ke Modul GPS U-blox neo-5
GPS
|
Arduino
|
RX
|
Pin
Digital 16
|
TX
|
Pin
Digital 17
|
GND
|
Pin
ISCP
|
VCC
|
Pin
ISCP
|
e.
Penyambungan Arduino ke
Modul Relay
Tabel
3.6 Hubungan Arduino ke Modul Relay
Relay
|
Arduino
|
IN
1
|
Pin
Analog A1
|
IN
2
|
Pin
Analog A2
|
IN
3
|
Pin
Analog A3
|
IN
4
|
Pin
Analog A4
|
GND
|
GND
|
VCC
|
VCC
|
10.
Rancangan Perangkat Lunak Alat
Perancangan perangkat lunak merupakan hal yang penting, untuk
mengatur segala aktivitas alat yang dikendalikan oleh arduino mega yang telah
diprogram sesuai dengan kinerjanya.
Dalam penelitian ini software yang digunakan dalam pembuatan
robot pemadam api ini antara lain :
1.
Proteus 8.1
Software ini digunakan untuk menggambar
skematik rangkaian.
2.
Arduino IDE 1.6.5
Software
ini digunakan untuk penulisan program.
3.
Ms. Office Visio
Aplikasi software ini digunakan untuk menggambar flowchart dari alat yang akan dibuat.
3.6 Flowchart Sistem Alat
Dalam pembuatan program, terlebih dahulu dibuat alur kerja
robot sehingga lebih tertata dalam membuat program dan memahami program
tersebut. Untuk lebih jelas dapat dilihat flowchart kerja alat pada
gambar 3.11 dan 3.12.
Dari flowchart sistem alatyang adapada Gambar 3.11
dapat dijelaskan sebagai berikut :
Start
adalah awal mula sistem kerja alat dengan cara menghidupakan alat yaitu dengan
daya 12V DC baterai sepeda motor, setelah
melewati tahap start langkah
selanjutnya adalah inisialisasi Input atau
Output yaitu menginisialisasikan
keseluruhan modul yang ada pada alat, setelah melewati langkah insialisasi Input atau Output, langkah selanjutnya masuk ke dalam langkah proses membaca bluetooth untuk menghidupkan relay yang selanjutnya akan diteruskan
ke kontak sepeda motor untuk menghidupkan sepeda motor, jika bluetooth
sudah terkoneksi maka, aplikasi pada smartphone android akan berfungsi
mengontrol relay. Begitu juga dengan
relay 2 dan 3 jika aplikasi sudah terhubung ke modul yang ada pada alat, maka
kita akan dapat mengontrol relay 2 dan 3, yang terhubung ke sepeda motor yang
berfungsi untuk menghidupkan dan mematikan sepeda motor.
Proses membaca modul bluetooth
yang dimana dalam proses ini akan membaca deteksi jarak alat dari
pengontrol sekitar 10 meter. proses pengkoneksian bluetooth dengan alat dimulai dengan memasangkan bluetooth pada smartphone android terhadap alat, yaitu dengan memasukkan sandi
berupa angka dan huruf, setelah bluetooth
terhubung, maka selanjutnya user akan
dapat mengontrol alat dengan smartphone
android pada user.
s
Gambar 3.11 Gambar B Flowchart Sistem GPS alat
Dari flowchart sistem
alatyang adapada Gambar 3.12 dapat dijelaskan sebagai berikut :
Pada tahap proses menentukan lokasi sepeda motor, alat akan
selanjutnya menginialisasi Input dan Output. Modul GSM SIM akan memproses data yang diterimanya yaitu berupa pesan
yang dikirim ke modul melalui SIM Card
yang ada pada modul. Selanjutnya Arduino
akan memroses data yang selanjutnya diteruskan ke modul GPS, dan kemudian modul GPS
akan membalas perintah yang di kirim ke arduino berupa data koordiat, dan
diteruskan ke GSM SIM yang
selanjutnya akan dikirim ke user
berupa pesan yang berisikan koordinat dimana letak sepeda motor.
0 Komentar untuk "Jurnal keamanan sepeda motor berbasis arduino"