BAB III PERANCANGAN ALAT DAN PROGRAM

Transkripsi

1 BAB III PERANCANGAN ALAT DAN PROGRAM 3.1. Perancangan Alat Pada tugas akhir ini penulis merancang suatu alat yang dapat memonitoring banjir dan dapat diaplikasikan untuk memberikan informasi mengenai tingginya air dalam hal ini dibuat dalam bentuk simulasi alat. Pada tahap perancangan suatu sistem kita harus mengetahui terlebih dahulu perangka-perangkat pendukung sistem tersebut dimana sistem ini di bangun dari masukan, proses dan keluaran. Dalam perancangan ini, sistem di bangun dari beberapa komponen masukan yaitu Sensor Ultrasonik, arduino sebagai pemroses data, dan modul sms yang fungsinya untuk terminal keluar masuknya sms. Gambar 3.1 Arsitektur Umum Sistem 17

2 3.2 Perancangan subsistem Hardware Perangkat keras yang digunakan dalam sistem ini adalah perangkat keras yang mendukung proses penerimaan, pengiriman, pengolahan pesan SMS dan perangkat keras lain yang mendukung, adapun perangkat keras yang digunakan dalam perancangan ini diantaranya sebagai berikut : 1. Miniatur Banjir 2. Mikrokontroller basis Arduino type UNO 3. LCD 16x2 4. Sensor Ultrasonik 5. Modul SIM 900 GSM/GPRS shield IcomSat v1.4 yang berfungsi sebagai media pengiriman dan penerimaan SMS Rangkaian Mikrokontroller Arduino UNO. Modul mikrocontroller Arduino UNO berfungsi sebagai pemprosesan data SMS, dan unit Input / Output. Rangkaian ini merupakan modul jadi yang mudah didapatkan di pasaran sehingga rangkaian ini tidak perlu adanya perancangan tambahan, hanya saja dibutuhkan shield atau perangkat yang sesuai untuk membuat proyek tambahan. 18

3 Gambar 3.2 Rangkaian Schematic MikrokontrollerArduino UNO 19

4 Prinsip kerja mikrokontoler Arduino UNO diatas adalah menggunakan fasilitas input/output yang merupakan fungsi untuk dapat menerima sinyal masukan (input) dan memberikan sinyal keluaran (output). Sinyal input maupunsinyal output adalah berupa data digital 1 (high, mewakili tegangan 5 volt) dan 0 (low, mewakili tegangan 0 volt). Mikrokontroller Arduino UNO memiliki beberapa pin yang terdiri dari input/output digital dan analog. Dalam perancangan ini diperlukan beberapa pin input/output digital untuk mengendalikan relay. Pada modul arduino UNO tersebut terdapat pin 0 (RX) yang merupakan input SMS terima dan pin 1 (TX) digunakan sebagai output SMS kirim, pin 0 (RX) dan pin 1 (TX) tersebut terhubung dengan SIM900 GSM/GPRS shield IcomSat v1. 4sebagai media pengirimannya Rangkaian SIM900 GSM/GPRS shield IComSat v1.4 Modul SIM900 GSM/GPRS shield IComSat v1. 4 berfungsi sebagai media pengiriman sms dari Arduino ke HP user. Gambar 3.3 GambarSkemaModulGSM/Gprs Shield 20

5 GPRS (General Packet Radio Service) Shield adalah nilain onvoice baru ditambahkan layanan yang memberikan GSM / GPRS 850/900/1800/1900MHz kinerja untuk suara, SMS, data, dan Fax dalam factor bentuk kecil dan dengan konsumsi daya yang rendah. Hal ini dikontrol melalui perintah AT (GSM 07.07, dan SIMCOM ditingkatkan AT Perintah), dan sepenuhnya kompatibel dengan Seeeduino / Arduino dan Mega. The Shield GPRS memiliki 12 GPIOs 2 PWMs dan 1 ADC (Mereka semua logika 2V8). Fitur Quad-Band 850/ 900/ 1800/ 1900 MHz GPRS multi-slot class 10/8 GPRS mobile station class B Compliant to GSM phase 2/2+ Class 4 (2 900 MHz) Class 1 (1 1800/1900MHz) Control via AT commands (GSM 07.07,07.05 and SIMCOM enhanced AT Commands) Low power consumption: 1.5mA(sleep mode) Operation temperature: -40 C to +85 C 3.3 Perancangan subsistem Software Perancangan sub sistem software pada system ini menggunakan Arduino Software. Pada pengerjaannya Arduino Software digunakan untuk menghasilkan source code untuk perangkat-perangkat keras yang diinterfacekan ke mikrokontroler Arduino UNO. 21

6 Arduino Software Arduino software merupakan software portable IDE (Integrated Development Enviroment) yang bisa langsung download. Program ini ditulis dengan bahasa C yang sudah di sederhanakan sehingga lebih mudah dalam mempelajari dan proses pembuatannya. Program yang sudah dibuat kemudian dicompile untuk memastikan program sudah tidak ada kesalahan (Error). Program yang sudah di-compile tersebut kemudian di-upload ke mikrokontroller arduino menggunakan port USB yang menghubungkan antara PC dengan mikrokontroller Arduino. Program yang sudah di-upload akan tersimpan pada memori Arduino yang selanjutnya akan mengeksekusi system agar dapat bekerja sesuai program yang dibuat. Gambar 3.4 Program Utama Perancangan 22

7 Flow Chart Program Utama Mulai Debit Air Meningkat Ultrasonik Mulai Membaca Siaga I Siaga II Siaga III Proses Data Tampilkan ke LCD SMS Via GSM SHIELD Selesai Gambar 3.5 Flow Chart Sistem Monitoring Banjir BerbasisArduino Via Sms(Short Message Service) 23

8 Dari flowchart di atas menjelaskan bahwa, sistem ini akan bekerja karena dengan meningkatnya tinggi debit air dari setiap kali atau bendungan akan dibaca oleh sensor dan dari setiap tinggi debit air akan memberikan info siaga 1, siaga 2 siaga 3 dan normal. Info tersebut kemudian diproses oleh Arduino Kemudian ditampilkan pada LCD dan dikirimin formasi berupa pesan text SMS pada no handphone yang sudah disetting di program. 3.4 Rangkaian Alat Berikut adalah rangkaian keseluruhan alat setelah dirangkai sedemikian rupa sehingga bisa jadi seperti gambar dibawh ini : Gambar 3.6 Rangkaian Alat Sistem Monitoring Banjir Berbasis Arduino Via SMS 24

9 Gambar diatas menerangkan sebuah simulasi alat dimana alat tersebut dapat merupakan sebuah simulasi untuk mengetahui potensi tinggi debit air yang bisa ditampilkan pada LCD dan bisa juga memberikan informasi berupa pesan text yang sudah diprogran dan akan dikirimkan ke nomor telepon yang sudah disetting pada program sebelumnya. 3.5 Rangkaian Arduino dan LCD Berikut gambar rangkaian anatar Arduino dan LCD. Rangkaian ini akan dipergunakan pada pengetesan tampilan respon LCD terhadap alat yang akan digunakan. Gambar 3.7 Rangkaian Arduino dan LCD Pin-pin yang terdapat pada Arduino dan LCD LCD Arduino 1 GND GND 2 VDD 5 V 3 Contrast GND 4 RS Pin A0 5 R/W GND 6 Enable Pin A1 7 DB0 Not Connected 25

10 8 DB1 Not Connected 9 DB2 Not Connected 10 DB3 Not Connected 11 DB4 PIN A2 12 DB5 PIN A3 13 DB6 PIN A4 14 DB7 PIN A5 15 Back LED+ Not Connected 16 Back LED Not Connected 3.6 Blok Diagram Gambar 3.8 Blok diagram Sistem Monitoring Banjir Fungsi tiap-tiap bagian : 1. Arus Air : Sebagai sumber data yang akan di baca oleh sensor. 2. Sensor Ultrasonik : Sebagai komponen yg kerjanya didasarkan prinsip dari pantulan. 3. Arduino : Sebagai pusat pemerosesan data. 4. LCD : Sebagai tampilan dari tingginya debit air yang sesuai dengan jarak dari sensor. 26

11 5. GSM Shield : Sebagai Media pengiriman sms 6. Sms : Data yang dikirim 7. Handphone : Penerima Informasi 27