BAB III PERANCANGAN SISTEM

Transkripsi

1 BAB III PERANCANGAN SISTEM Pada bab ini akan dijelaskan mengenai perancangan dari perangkat keras, serta perangkat lunak dari algoritma dari sistem Gambaran Sistem Sistem yang direalisasikan dalam skripsi ini terdiri dari sebuah timbangan digital Huong Dan XK3190-A99 yang terhubung dengan sebuah raspberry pi melalui perantara sebuah kabel adapter serial to USB kemudian terhubung ke server yang sudah terhubung dengan database. LAN Database Server Remote Desktop Ke Server Client 2 Client 1 Timbangan XK3190-A9 Serial to USB Converter Kabel Percabangann DB9 Raspberry Pi Gambar 3.1. Blok diagram sistem keseluruhan. 12

2 Gambar 3.1. menunjukkan blok diagram sistem secara keseluruhan yang dirancang. Secara umum sistem yang dirancang terdiri dari timbangan digital, kabel konverter serial to USB, raspberry pi, server, client 1, client 2, database dan sumber daya listrik. Client 1 adalah komputer yang sekarang digunakan di PT. TBM dengan program yang sudah ada, sedangkan client 2 adalah komputer yang sudah menerapkan sistem yang telah dibuat ini. Komputer yang ada di PT. TBM sekarang ini masih digunakan karena sistem yang dibuat ini masih dalam tahap uji coba. Selain itu, komputer client 1 juga masih dibutuhkan untuk jangka waktu yang belum ditentukan karena terkadang jaringan LAN yang kurang stabil di PT. TBM dapat mengganggu sistem yang dibuat. Dalam skripsi ini, dirancang sebuah program yang dijalankan pada raspberry pi serta program yang dijalankan di server beserta Graphical User Interface (GUI) pada program di server beserta perancangan database nya. Kemudian disini akan dijelaskan secara mendetail setiap bagian dari blok diagram pada gambar Timbangan digital Huong Dan XK3190-A9 Dalam perancangan sistem ini, timbangan digital merupakan komponen utama karena timbangan lah yang mengirimkan data kemudian data tersebut diolah oleh raspberry pi kemudian dikirimkan ke server. Data dikirimkan dari timbangan Huong Dan XK3190-A9 dengan menggunakan mode continuously send, yaitu mode pengiriman data secara terus menerus. Tabel merupakan format dari 1 frame data yang dikirimkan oleh timbangan. Tabel 3.1. Format data yang dikirim dari timbangan dalam 1 frame. 2. Kabel Serial to USB Kabel serial to USB yang digunakan pada sistem diatas adalah kabel serial to USB bermerek BAFO dengan tipe BF-810. Kabel ini dibutuhkan untuk menghubungkan timbangan yang hanya memiliki port serial DB9 ke raspberry pi yang mempunyai port USB. 13

3 3. Raspberry Pi Dalam sistem ini, raspberry pi berfungsi untuk menerima data dari timbangan yang kemudian harus diolah terlebih dahulu sebelum dikirimkan ke server dan dimasukkan ke dalam database. Agar timbangan dapat terhubung dengan raspberry pi, harus diketahui terlebih dahulu baudrate yang digunakan oleh timbangan sedangkan kita tidak mengetahui baudrate berapa yang digunakan timbangan tersebut. Oleh karena itu harus dicari terlebih dahulu baudrate tersebut dengan cara membuat sebuah program dimana program tersebut dapat secara otomatis mendeteksi baudrate timbangan. 4. Server Pada skripsi ini digunakan server bernama server MDS. Server tersebut sudah lama aktif dan digunakan di PT. Tripilar Betonmas. Dalam server MDS ini tidak hanya mengolah data timbangan saja tetapi juga mempunyai fungsi untuk mengolah data serta mengurus data dari semua kegiatan pabrik seperti produksi, penjualan, pembelian, perhitungan bahan-bahan mentah yang dipakai hingga perhitungan barang produksi yang dijual (accounting). 5. Komunikasi Komunikasi sangat diperlukan untuk dapat mengirim data dari timbangan sehingga bisa sampai ke server dan kemudian disimpan di database perusahaan. Komunikasi yang digunakan dari timbangan ke raspberry pi adalah dengan menggunakan komunikasi serial dan komunikasi dari raspberry pi ke server adalah dengan menggunakan LAN. 6. Sumber Daya Listrik Sumber daya listrik yang dibutuhkan oleh raspberry pi ini adalah tegangan sebesar 5 Volt dengan arus minimal 1,2 Ampere. Tegangan listrik sebesar 220 Volt akan diturunkan menggunakan regulator AC to DC menjadi 5 Volt. Pada skripsi ini digunakan charger handphone bermerek Li-Ion yang mempunyai tegangan keluaran sebesar 5 Volt dan arus sebesar 1,2 Ampere. 14

4 3.2. Perancangan Perangkat Keras Pada bagian ini akan dijelaskan mengenai perancangan perangkat keras. Perancangan perangkat keras yang akan dijelaskan adalah perancangan kabel percabangan kabel serial DB Percabangan Kabel Serial DB9 Pada pengerjaan dari skripsi ini, pengujian hanya dapat dilakukan di PT. TBM karena timbangan digital yang tidak bisa dipinjam untuk dibawa pulang. Setiap kali komunikasi antara timbangan, raspberry pi dan laptop (server) akan diuji maka kabel serial pada timbangan yang menghubungkan timbangan ke komputer PT. TBM harus dicabut terlebih dahulu untuk kemudian disambungkan ke kabel serial to USB agar dapat terhubung ke raspberry pi. Kemudian ketika ada truk datang maka kabel serial harus dilepas kembali dari timbangan dan kemudian dipasang kembali ke komputer PT. TBM agar penimbangan dapat dilakukan seperti biasa oleh karyawan PT. TBM. Tentu hal ini sangat tidak efektif dan sangat mengganggu karyawan PT. TBM yang harus menginput truk yang masih sering datang. Pada pengerjaan skripsi ini PT. TBM tidak mengizinkan pemmakaian timbangan untuk pengujian diluar jam kerja tanpa pengawasan dari karyawan PT. TBM, oleh karena itu dibuat sebuah percabangan kabel serial DB9 untuk memudahkan dalam melakukan uji coba terhadap timbangan sehingga tidak harus memasang dan melepas kabel secara berulang-ulang. Selain memudahkan dalam melakukan uji coba, kabel percabangan ini juga nantinya akan berguna untuk menghubungkan timbangan ke komputer PT. TBM dan juga menghubungkan timbangan ke raspberry pi dengan sistem yang telah dibuat karena setelah sistem sudah jadi nanti PT. TBM tetap ingin menggunakan sistem yang lama apabila terjadi masalah dalam koneksi LAN di PT. TBM. Kabel percabangan serial DB9 ini harus dibuat pendek supaya lebih ringkas dan tidak mengganggu kabel-kabel lain yang terpasang pada komputer. Disini hanya dibutuhkan data dari timbangan dapat diterima oleh raspberrry pi, oleh karena itu hanya dihubungkan pin receive data pada kabel serial DB9 yang terhubung ke komputer PT. TBM dengan pin receive data pada kabel serial DB9 15

5 yang terhubung ke raspberry pi. Berikut merupakan konfigurasi lengkap dari kabel percabangan serial DB9 yang dibuat. Gambar 3.2. Konfigurasi kabel percabangan. Dalam perancangan kabel percabangan serial ini, seperti yang dapat dilihat pada gambar 3.2 pada DB9 female yang terhubung ke raspberry pi hanya digunakan pin 2 dan pin 5 saja yang terhubung ke pin 2 dan pin 5 pada DB9 male yang terhubung ke timbangan. Pin 2 merupakan pin receive data dan pin 5 merupakan pin untuk ground. Hanya digunakan pin 2 dan 5 saja untuk mengakuisisi data karena keperluan raspberry pi pada sistem yang hanya membutuhkan data yang diterima. Kemudian pada DB9 female yang terhubung ke raspberry pi juga pin 1, 4 dan 6 digabungkan menjadi satu karena pin-pin ini bertugas untuk mendeteksi carrier serta memberikan sinyal bahwa perangkat sudah siap untuk bertukar data Perancangan Perangkat Lunak Ada beberapa program yang dirancang dan dibuat dalam pembuatan sistem ini. Program-program tersebut antara lain adalah program pencari baudrate otomatis, program ekstraksi data timbangan, program ekstraksi data timbangan pada raspberry pi, user interface pada visual studio, serta integrasi antara program utama (server) dengan program yang dibuat Program Pencari Baudrate Otomatis Karena kita tidak mengetahui baudrate berapa yang digunakan timbangan tersebut, maka hal yang harus dilakukan adalah baudrate dicari terlebih dahulu dengan cara membuat sebuah program dimana program tersebut 16

6 dapat secara otomatis mendeteksi baudrate timbangan. Agar memudahkan pencarian baudrate secara otomatis, akan diganti terlebih dahulu raspberry pi dengan komputer laptop. Selain mudah dibawa, dengan menggunakan komputer laptop juga akan menjadi lebih mudah untuk melihat output timbangan yang sudah terkirim secara serial. Bahasa pemrograman yang digunakan adalah bahasa pemrograman visual basic dengan compiler microsoft visual studio Bahasa pemrograman yang digunakan adalah bahasa visual basic karena sudah berbasis object-oriented sehingga lebih mudah dan kompiler microsoft visual studio 2010 dipilih karena mempunyai Graphical User Interface (GUI) yang lebih user-friendly dengan fungsi-fungsi yang lebih lengkap. Pada timbangan, format data yang tertampil adalah seperti pada gambar berikut ini: Gambar 3.3. Format data yang diterima dari timbangan. Sehingga, dapat disimpulkan bahwa format data default timbangan sudah diatur dari pabrik sehingga data yang tampil adalah: B Terdapat 12 karakter ASCII yang terbaca oleh program pada awalnya, yang mana karakter-karakter tersebut mempunyai artinya masing-masing sesuai keterangan pada tabel Apabila sudah ditemukan baudrate yang cocok dan komputer sudah dapat berkomunikasi dengan timbangan, komputer harus dapat membaca data B yang dikirimkan secara serial itu dengann benar dan tidak mengandung simbol-simbol tak terpakai lagi seperti,+,b, dan yang dapat 17

7 mengacaukan pembacaan data berat yang terukur. Apabila data terukur sudah dapat dibaca dengan baik maka selanjutnya komputer akan diganti dengan menggunakan raspberry pi dan raspberry pi akan mengirimkan data timbangan ke server yang kemudian data tersebut akan tersimpan dalam database perusahaan. Gambar berikut ini merupakan diagram alir dari program pencari baudrate otomatis yang digunakan. Gambar 3.4. Diagram alir program pencari baudrate otomatis. 18

8 Dalam diagram alir terdapat fungsi checkbaud() yang isinya berguna untuk mengekstrak data yang diterima dari timbangan sehingga pencarian baudrate akan berhenti secara otomatis apabila sudah didapat format yang diinginkan. Disini format tersebut adalah Ketika sudah muncul format seperti ini maka sudah dapat dipastikan bahwa baudrate sudah ditemukan Program Ekstraksi Data Timbangan Ketika baudrate sudah ditemukan dan sudah ada data yang dikirimkan dari timbangan, data yang dikirimkan tersebut tidak rapi dan belum dapat dibaca dengan jelas. Supaya dapat membacanya dengan jelas untuk melihat apakah data yang diterima benar atau salah dengan baudrate yang sudah ditemukan, maka dibuat sebuah program ekstraksi data timbangan agar data dapat terbaca dengan baik. Program yang dibuat mempunyai diagram alir sebagai berikut. Gambar 3.5. Diagram alir program ekstraksi data timbangan Program Ekstraksi Data Timbangan pada Raspberry Pi Pada raspberry pi, program yang digunakan adalah program berbahasa python dengan compiler python. Raspberry pi berfungsi untuk mengekstrak data dari timbangan digital Huong Dan XK3190-A9 menjadi sekelompok angka yang 19

9 lebih mudah dibaca karena timbangan itu sendiri mengeluarkan data secara satu per satu. Contohnya apabila timbangan menimbang sesuatu dengan massa 60 kilogram maka yang akan tampil pada layar raspberry pi adalah + (enter) 0 (enter) 0 (enter) 0 (enter) 0 (enter) 6 (enter) 0 (enter) 0. Data ini kemudian harus dibuat dalam bentuk horizontal terlebih dahulu yaitu menjadi Berikut adalah algoritma yang digunakan untuk mengekstrak data dari timbangan agar format data menjadi Gambar 3.6. Diagram alir untuk mengubah data menjadi horizontal. Perbedaan jelas yang terlihat dalam hal menerima data dari timbangan ke program pada microsoft visual studio yang telah dibuat sebelumnya dengan program pada raspberry pi ini adalah pada format datanya. Pada program sebelumnya, data yang diterima mempunyai format B sedangkan pada program di raspberry pi ini data yang diterima adalah + (enter) 0 (enter) 0 20

10 (enter) 0 (enter) 0 (enter) 6 (enter) 0 (enter) 0. Sehingga diputuskan untuk membuat ekstraksi data timbangan pada raspberry saja, bukan dengan menggunakan microsoft visual studio yang dijalankan di laptop. Dengan dibuatnya ekstraksi data hanya pada raspberry pi saja, maka program akan menjadi lebih fleksibel karena apabila server diganti maka tidak perlu lagi untuk memindahkan code ekstraksi data tersebut ke server yang baru. Selain itu raspberry pi sendiri juga memakan resource yang sangat irit. Setelah itu data masih harus dikonversi lagi menjadi bilangan yang lebih mudah dibaca karena data ini masih harus dibagi 10 lagi agar hasilnya menjadi dalam satuan kilogram yaitu 60 saja. Oleh karena itu dibuat sebuah program khusus untuk raspberry pi guna memekstrak data dari output timbangan sehingga menjadi data yang dapat terbaca dengan jelas. Berikut ini merupakan algoritma yang digunakan dalam merancang program pada raspberry pi. Gambar 3.7 Diagram alir untuk mengekstrak data timbangan pada raspberry pi 21

11 User interface pada Visual studio dengan Bahasa Visual basic Harus dibuat sebuah User interface dalam bahasa visual basic karena permintaan dari PT. TBM agar program yang dibuat ini selain bisa dijalankan khusus untuk penimbangan dan juga bisa diintegrasikan dengan program utama yang sudah ada di PT. TBM sekarang. Program utama (server) yang sudah ada di PT. TBM sekarang ini menggunakan bahasa visual basic dengan compiler microsoft visual studio 2003, oleh sebeb itu program yang sudah dibuat dalam bahasa C# dikonversikan menjadi bahasa visual basic. Namun tentunya terdapat beberapa perbedaan pula pada user interface dalam bahasa visual basic ini yaitu ditambahkannya beberapa textbox untuk menginput atribut truk yang datang seperti nomor polisi, barang yang dibawa, dari perusahaan mana, dan sebagainya. Selain itu juga ditambahkan tombol start dan stop untuk memulai dan menghentikan penimbangan. Ketika tombol stop ditekan maka data yang tertampil pada layar akan langsung masuk ke database beserta dengan atributnya secara otomatis. Oleh karena itu algoritma yang digunakan dalam program ini sedikit berbeda dengan algoritma yang digunakan pada program sebelumnya yang berbahasa C#. Gambar 3.8 Gambar user interface pada laptop. Pada windows form ini, yang pertama dilakukan ketika ada truk yang datang adalah tombol START diklik dan kemudian pada textbox SCALE akan muncul angka yang diterima dari raspberry pi dengan format yang sudah rapi. Yang bisa 22

12 dilakukan oleh program pada saat diklik tombol START adalah hanya membuka koneksi ke raspberry pi sebagai pengirim data dari timbangan dan kemudian menampilkan data yang sudah rapi dari raspberry pi. Kemudian ketika diklik tombol STOP maka penimbangan akan berhenti di suatu nilai massa, disini hanya dilakukan penutupan koneksi ke raspberry pi sebagai pengirim data. Lalu karyawan bertugas mengisi kolom-kolom disampingnya seperti IDKendaraan yang berupa plat nomor kendaraan, Barang, Tujuan dan sebagainya. Kemudian setelah data dimasukkan maka tombol SEND diklik agar data yang sudah diinput tersebut langsung masuk ke database. Dalam hal ini sudah dapat dikatakan sistem bekerja secara otomatis karena karyawan hanya perlu meng-klik tombol START dan STOP saja yang berarti memulai dan menghentikan penimbangan. Karyawan tidak perlu menginput secara manual berapa massa truk yang sedang ditimbang. Dengan dibuatnya program dalam bahasa visual basic ini sangat membantu selain untuk memenuhi permintaan PT. TBM, juga sangat membantu untuk melakukan simulasinya terlebih dahulu sebelum benar-benar ditambahkan pada program utama. Jadi, program yang dibuat dengan bahasa visual basic ini hanya merupakan sebuah simulasi dari program yang sesungguhnya yang nanti akan diintegrasikan dengan server. Apabila dengan program ini data dari timbangan sudah dapat diakuisisi dan data-data truk sudah bisa masuk ke dalam database maka yang dilakukan selanjutnya hanya integrasi program ini dengan server yang mungkin membutuhkan beberapa penyesuaian syntax karena program yang di server menggunakan compiler microsoft visual studio Perancangan Database Sebelum mengintegrasikannya dengan server, tentu harus dibuat terlebih dahulu rancangan untuk database yang akan dibuat. Dalam perancangan ini dibuat sebuah use case diagram untuk menggambarkan apa saja yang bisa dilakukan oleh petugas di pos timbangan dan dibuat pula sebuah class diagram untuk menggambarkan class/tabel apa saja pada database perusahaan yang diperlukan untuk merancang database timbangan ini. 23

13 Untuk perancangan use case diagram dapat dianalisa bahwa seorang petugas pos timbangan bisa menginput data truk, memulai penimbangan truk, menghentikan penimbangan truk dan menyimpan data yang telah diinput ke database seperti yang dapat dilihat pada gambar 3.9. Gambar 3.9 Use case diagram pada manajemen sistem data truk Database yang dibuat juga harus terintegrasi dengan database perusahaan. Oleh karena itu dibuat sebuah database timbangan yang terintegrasi dengan database perusahaan yang disebut dengan database Tripilar. Di dalam database Tripilar sudah ada beberapa class seperti class Customer, dan class Barang. Sehingga untuk perancangan class diagramnya bisa dianalisa terlebih dahulu bahwa sebuah class Timbangan yang memiliki atribut data-data timbangan seperti 24

14 ID Timbangan, plat nomor kendaraan, barang, transaksi dan berat truk memiliki hubungan dengan class Customer yang memiliki atribut ID Customer, nama customer, alamat customer dan class Barang yang memiliki atribut ID barang dan nama barang. Yang disebut class Customer adalah perusahaan-perusahaan yang sering bertransaksi dengan PT. TBM, baik transaksi pembelian maupun penjualan. Jadi, dalam hal ini tentu saja class Customer dapat membeli/memesan sejumlah barang dengan berat tertentu ke PT. TBM. Sedangkan PT TBM juga bisa membeli/memesan sejumlah barang tertentu ke class Customer. Untuk desain class diagramnya bisa dilihat pada gambar Gambar 3.10 Class diagram pada manajemen sistem data truk 25

15 Integrasi Program yang Dibuat Pada Program Utama Program yang telah dibuat harus diintegrasikan dengan program utama (server) termasuk database yang sudah dirancang juga harus diintegrasikan dengan database PT. TBM. Selain itu, harus disesuaikan juga user interface yang sudah dirancang dengan menggunakan microsoft visual studio 2003, dimana tampilannya agak berbeda dengan microsoft visual studio User interface harus dibuat semirip mungkin dengan program yang sudah ada di pos timbangan sekarang agar operator tidak kesulitan dalam menggunakan program ini. Sampai saat ini, user interface yang digunakan di PT. TBM masih menggunakan graphical DOS application dimana input masih harus menggunakan keyboard, belum bisa menggunakan mouse yang mengakibatkan proses input data menjadi lebih lama serta lebih sulit. Dalam hal ini, program yang dibuat di microsoft visual studio 2003 mempunyai algoritma seperti gambar Gambar 3.11 Algoritma penerimaan data pada server 26