BAB III PERANCANGAN ALAT 3.1. Konsep dan Design Perancangan Pada konsep dan design perancangan di sini yang dimaksud, meliputi perancangan perangkat keras (Hardware) dan perangkat lunak (Software). berikut alat dan bahan yang dipersiapkan dalam tugas akhir ini baik itu (Hardware) dan Software pada Tabel 3.1 di bawa ini. Tabel 3.1. Alat dan Bahan Hardware Arduino UNO Servo SG90 Bluetooth Arduino Buzzer Sensor Ultrasonic Breadboard Smartphone Software Software Arduino 1.0.5 Sofware Processing Sofware appinventor 41
42 3.2. Arsitektur Perancangan Seteleah bahan dan alat kita persiapkan baik software maupun hardware, kita check terlebih dahulu apakah software dan hardware saling terkoneksi, kalau belum kita check kembali apakah ada yang terlewatkan. Kalua semua sudah terkoneksi kita awali dengan pembuatan Sketch pada arduino dan kita upload ke hardware perancangan (Mototor Servo, ultrasonic, Arduino UNO, Bluetooth) untuk menjalankannya. Apakah dalam mengupload data tersebut berhasil atau tidak, kalau belum berhasil cek kembali software atau hardware adakah yang terlewatkan, kalau berhasil motor servo akan berputar sesuai yang diperitahkan Arduino, dan sensor ultrasonic akan memberikan data ke arduino untuk memberitahu posisi object yang terdeteksi. Dan monitor (PC/leptop) akan menampilkan radar screan tentang posisi objeck, dan buzzer akan berbunyi bila ada object yangg terdeteksi dan Bluetooth akan mengirimkan informasi berupa posisi object ke smartphone dalam bentuk serial monitor. Berikut terlampir flowchart perancangan dan Desain Perancangan radar ultrasonic dengan bluetooth.
43 Gambar 3.1. Flowchart Perancangan
44 3.3. Perancangan Perangkat keras (Hardware) Secara garis besar dalam perancangan tugas akhir ini menggunakan perangkat keras (hardware) yang banyak dipasaran dan mudah mengoperasikannya. Untuk penjelasan bagian-bagian Hardware sudah di jelaskan dalam bab 2. Agar mempermudah penulis dalam menjelaskan perancangan perangkat keras, maka disini penulis akan membahas bagian-bagian desain dari perancangan alat ini yang terlihat pada Gambar 3.2 adalah desain keseluruhan rancangan Gambar 3.2. Desain Keseluruhan Rancangan
45 3.3.1. Design Breadboard Menciptakan suatu rangkaian pada elektronika itu memang membutuhkan waktu yang cukup lama, mulai dari pembuatan skematik, analisa, pembuatan prototype, dan berbagai proses yang semuanya membutuhkan waktu yang tidak sebentar. Maka dari itu penulis memilih breadboard dan Cara seperti ini akan menghemat waktu dan biaya Gambar 3.3. Breadboard 3.3.2. Design Perancangan Sensor Ultrasonik HC-SR04 Modul Ultrasonik umumnya berbentuk papan elektronik ukuran kecil dengan beberapa rangkaian elektronik. Alat ini memiliki 4 pin, pin Vcc, Gnd, Trigger, dan Echo. Pin Vcc untuk listrik positif dan Gnd untuk ground-nya. Pin Trigger untuk trigger keluarnya sinyal dari sensor dan pin Echo untuk menangkap sinyal pantul dari benda. Untuk menghubungkan sensor ultrasonic dengan board Arduino Uno cukup menghubungkan pin VCC dan GND ke +5 V
46 dan GND arduino. Pin Trigger dan Echo terhubung dengan pin 11 dan pin 10 pada arduino. Untuk lebih jelasnya bisa dilihat skemanya dibawah ini: Gambar 3.4. Design Sensor ultrasonic dengan Board Arduino UNO 3.3.3. Design Perancangan Motor Servo SG90 Motor Servo SG90 masuk dalam jenis motor servo standar yang rotasinya hanya 180⁰. Motor servo ini mempunyai 3 buah pin yang terdiri dari: 1. Pin VCC dengan kabel warna merah merupakan kabel power yang berfungsi untuk mengkoneksikan dengan tegangan 5V pada board arduino 2. Pin GND dengan kabel warna coklat/hitam merupakan kabel ground yang nantinya akan dihubungkan dengan ground yang ada pada board arduino.
47 3. Pin SIGNAL dengan kabel orange yang merupakan kabel pin signal servo yang akan dihubungkan dengan pin 12 pada board arduino. Gambar 3.5. Design motor servo dengan Arduino 3.3.4. Design Perancangan Buzzer Buzzer dalam hal ini berfungsi sebagai pemberitahu apabila ada objek yang terdeteksi maka buzzer akan berbunyi. Buzzer yang termasuk dalam keluarga Transduser ini juga sering disebut dengan Beeper dan dengan catatan jangan sampai tertukar : Buzzer memiliki Polaritas kutub positif (Hitam) dan negative (Merah)..
48 Gambar 3.6. Design Rangkaian Buzzer, Arduino dan sensor ultrasonic 3.3.5 Design Perancangan Bluetooth dan Smartphone Modul HC-05 adalah modul bluetooth yang dapat berfungsi sebagai sebagai interface ke perangkat semartphone dan menjadikan semartphone tersebut sebagai serial monitor dalam bentuk mobile. Berikut ini adalah gambar modul HC-05 beserta keterangan pinoutnya: Gambar 3.7. Bluetooth
49 Keterangan pinout di atas adalah sebagai berikut: Vcc adalah pin yang berfungsi sebagai input tegangan. Hubungkan pin ini dengan sumber tegangan 5V. GND adalah pin yang berfungsi sebagai ground. Hubungkan pin ini dengan ground pada sumber tegangan. TX adalah pin yang berfungsi untuk mengirimkan data dari modul ke perangkat lain (mikrokontroler). Tegangan sinyal pada pin ini adalah 3.3V sehingga dapat langsung dihubungkan dengan pin RX pada arduino karena tegangan sinyal 3.3V dianggap sebagai sinyal bernilai HIGH pada arduino. RX adalah pin yang berfungsi untuk menerima data yang dikirim ke modul HC-05. Tegangan sinyal pada pin sama dengan tegangan sinyal pada pin TX, yaitu 3.3V. Untuk keamanan, sebaiknya gunakan pembagi tegangan jika menghubungkan pin ini dengan arduino yang bekerja pada tegangan 5V. Pembagi tegangan tersebut menggunakan 2 buah resistor. Resistor yang digunakan sebagai pembagi tegangan pada tutorial ini adalah 1K ohm dan 2K ohm. Untuk lebih jelasnya, dapat dilihat pada bagian implementasi koneksi antara modul HC-05 dan arduino UNO.
50 Gambar 3.8. Design Rangkaian Bluetooth, Bord arduino Uno dan Smartphone 3.4 Perancangan Perangkat Lunak (Software) Dalam menciptakan suatu bentuk alat yang dapat berkerja dibutuhkan suatu ide untuk merancang. Di zaman modern ini hampir semua perancangan sudah menggunakan software. Dengan software pengguna bisa membuat alat berfungsi sesuai yang diinginkan. Begitupun dalam perancangan Prototype Radar Ultrasonik, project ini menggunakan 3 software, yaitu: Arduino IDE, Processing IDE dan App Inventor.
51 3.4.1 Arduino IDE Arduino IDE merupakan satu paket dengan Arduino UNO, Software ini dapat di download pada website resminya secara gratis. Project ini menggunakan IDE ter-update dari Arduino. Perancangan Sketch pada Arduino ada beberapa tahap yang harus di perhatikan khususnya perintah-perintah fungsi dan Untuk sketch Arduino ini beserta keterangan yang sudah tersusun dan sudah bisa digunakan terlampir pada lampiran setelah Bab 5 3.4.2 Processing Processing dalam penggunaan di project ini berfungsi sebagai output visual. Sketch Processing tidak berbeda jauh dengan Sketch Arduino dikarenakan menggunakan bahasa C yang disederhanakan. Tahap awal perancangan, Processing harus mengambil data dari Arduino dengan menggunakan fungsi import dimana fungsi ini untuk mengolah data dari board arduino. Gambar 3.9. Gambaran proses upload data dari Arduino ke procesing
52 import processing.serial.*; // imports library for serial communication import java.awt.event.keyevent; // imports library for reading the data from the serial port import java.io.ioexception; Perancangan dilanjutkan dengan membuat sketch sudut pandang dan garis batas Radar. Dalam pembuatannya dapat menggunakan fungsi drawradar() yang terdiri dari arc() dan line(). Dapat dilihat pada gambar 3.10. Gambar 3.10. Proses membuat sketch sudut pandang dan garis batas radar
53 Untuk menggambar garis yang bergerak sepanjang radar menggunakan fungsi drawline(). Pusat rotasinya diatur dengan fungsi translate() dan mengunakan fungsi line() dimana setiap sudut pandang akan ditarik garis lurus. Gambar 3.11. Gambar 3.11. Proses menggambar garis radar bergerak menggunakan fungsi drawline
54 Untuk membuat gambar objek yang terdeteksi, dapat mengunakan fungsi drawobject(). Fungsi ini akan mengambil data jarak dari sensor ultrasonic, merubahnya menjadi pixel yang dikombinasikan dengan sudut pandang dan gambaran objek yang terdeteksi. Gambar 3.12. Gambar 3.12. Proses membuat gambar objek yang terdeteksi
55 Dalam penggunaan Teks pada layar, dapat mengunakan fungsi drawtext() untuk teks dilokasi tertentu. Semua fungsi akan di jalankan berulang-ulang dengan meletakkan fungsi draw() pada sketch utama. Penggunakan fungsi fill() dengan 2 parameter untuk simulasi blur and slow fade of the moving line. Gambar 3.13. Proses mengulang semua fungsi dengan draw()
56 3.4.3 APPINVENTOR Langkah berikutnya adalah membuat program di smartphone. Untuk membuat program di smartphone, gunakan aplikasi online yang gratis, yaitu APPINVENTOR yang ada pada situs : http://appinventor.mit.edu/. gambar berikut ini adalah jendela Designe di APPINVENTOR : Gambar 3.16. Design pada appinventor Gambar 3.14. Designe tampilan di Appinventor
57 Sedang untuk membuat program, kita tinggal pilih fiture Block yang ada Dan akan muncul program seperti gambar berikut ini di jendela Block: Gambar 3.15. Jendela Block appinventor Langkah terakhir, menyimpan aplikasi perangkat android ini ke Hp Setelah software tersebut berhasil diinstal, maka langkah selanjutnya, tinggal mengaktifkan Bluetooth pada HP Android, hidupkan rangkaian Arduino, lakukan PAIRING dengan memasukkan kode password 1234, dan tekan tombol Hubungkan ke Bluetooth, maka seharusnya sedah ada tampilannya di Smarthphone