PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM INFORMASI SLOT PARKIR MENGGUNAKAN VISUAL BASIC BERBASIS ARDUINO UNO LAPORAN TUGAS AKHIR Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menyelesaikan Pendidikan Diploma 3 oleh : ESTER LYTA LIMBONG PAITUN NIM: 1205061010 NIM: 1205061031 PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2015
ABSTRAK Pada tugas akhir ini akan dibuat Perancangan dan Pembuatan Sistem Informasi Slot Parkir Menggunakan Visual Basic Berbasis Arduino Uno. Pada saat ini banyak sekali permasalahan mengenai kurang efesiennya pelayanan parkir di pusat perbelanjaan ataupun tempat umum lainnya. Seharusnya saat kita hendak memarkirkan kendaraan di suatu tempat setidaknya kita dapat mengetahui kondisi parkiran tersebut terlebih dahulu, apakah tempat parkir tersebut masih bisa menampung kendaraan yang kita pergunakan. Tapi sejauh ini tempat parkir masih banyak yang belum mempertimbangkan hal tersebut. Karena itu pada sistem informasi slot parkir ini akan ditambahkan suatu alat agar dapat beroperasi secara otomatis untuk menghitung jumlah kendaraan di dalam suatu area parkir dan memberitahukan para pengemudi sisa slot parkir yang masih tersedia. Perancangan dan pembuatan sistem informasi slot parkir ini menggunakan sebuah laptop untuk menampilkan jam mobil saat masuk, harga parkir mobil dan mengambil gambar mobil yang masuk. Informasi sisa slot parkir yang masih kosong akan ditampilkan pada seven segment. Modul arduino uno yang akan mengirimkan data ke komputer jika ada kendaraan yang masuk melalui perintah yang dibaca dari tombol. Pada pintu masuk dilengkapi dengan sebuah tombol untuk mendeteksi kendaraan yang masuk dan pada pintu keluar dikendalikan oleh laptop. Hasil akhir dari perancangan dan pembuatan sistem informasi slot parkir ini adalah dapat mendeteksi kendaraan mobil yang masuk serta menampilkan sisa slot parkir pada seven segment di pintu portal masuk. Kata kunci : perancangan, sistem informasi, slot parkir, arduino uno. iii
KATA PENGANTAR Puji syukur kami ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena dengan karunianya kami dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini tepat pada waktunya. Laporan Tugas Akhir ini merupakan persyaratan untuk menyelesaikan pendidikan pada Program Studi Teknik Telekomunikasi Jurusan Teknik Elektro Diploma 3 di Politeknik Negeri Medan. Dalam Laporan ini, penulis akan membahas Perancangan Dan Pembuatan Sistem Informasi Slot Parkir Menggunakan Visual Basic Berbasis Arduino Uno. Dalam pembuatan laporan tugas akhir ini, kami banyak menerima bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Karena itu, kami tidak lupa mengucapkan terima kasih kepada : 1. M. Syahruddin, S.T.,M.T., selaku Direktur Politeknik Negeri Medan. 2. Junaidi, S.T.,M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Medan. 3. Ir. Suhaili Alifuddin, M.Eng., selaku Ketua Program Studi Politeknik Negeri Medan. 4. Sangap Mulyadi, S.T. selaku dosen pembimbing yang telah memberikan pengajaran kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir. 5. Staf pengajar di Jurusan Teknik Elektro khususnya dosen Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Medan. 6. Seluruh Staf Administrasi dan Teknisi Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Medan. 7. Ayahanda dan Ibunda yang telah memberi semangat, motivasi, dukungan doa dan bantuan moril kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir. iv
8. Kakak dan Adik yang telah memberi motivasi, dukungan doa dan semangat kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir. 9. Rekan-rekan seperjuangan mahasiswa Politeknik Negeri Medan Program Studi Teknik Telekomunikasi angkatan 2012, khususnya Tk-6A buat kebersamaannya selama penulis menjalankan perkulihan. 10. Sahabat dan Adik-adik Kost Nina Flamboyan yang telah memberi semangat, motivasi dan dukungan doa kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir. 11. Semua pihak yang telah banyak membantu baik dalam pengumpulan data, pengoreksian naskah, maupun saran-saran sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik dan berjalan lancar. Dalam penyelesaian Tugas Akhir ini penulis menyadari keterbatasan kemampuan masih jauh dari kesempurnaan, karena itu kami sangat mengharapkan kritik dan saran untuk perbaikan dan penyempurnaannya dikemudian hari Medan, 27 Agustus 2015 Hormat Penulis v
DAFTAR ISI LEMBAR PERSETUJUAN... i LEMBAR PENGESAHAN... ii ABSTRAK... iii KATA PENGANTAR... iv DAFTAR ISI... vi DAFTAR GAMBAR... x DAFTAR TABEL... xii DAFTAR ISTILAH.... xiii BAB 1 PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Perumusan Masalah... 2 1.3 Batasan Masalah... 2 1.4 Tujuan Penulisan Laporan... 2 1.5 Manfaat Penulisan... 3 1.6 Teknik Penulisan Data... 3 1.7 Sistematika Penulisan... 3 1.8 Metode Perancangan... 4 vi
BAB 2 DASAR TEORI... 6 2.1 Sensor Inframerah... 6 2.2 Fotodioda... 7 2.3 Seven Segment... 8 2.4 Shift Register 4094... 10 2.5 IC L293D... 11 2.6 IC Op-Amp LM358... 12 2.7 Arduino Uno... 13 2.7.1 Pengertian Arduino Uno... 13 2.7.2 Spesifikasi Arduino Uno... 13 2.7.4 Memori... 14 2.7.5 Input dan Output... 14 2.7.6 Komunikasi... 14 2.8 Transistor... 15 2.8.1 Pengertian Transistor... 15 2.8.2 Cara Kerja Transistor... 16 2.9 Laptop... 16 BAB 3 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM... 18 3.1 Perancangan Hardware... 18 vii
3.1.1 Rangkaian Sensor... 19 3.1.2 Rangkaian Driver Motor DC... 23 3.1.3 Rangkaian Display Seven Segment... 24 3.1.4 Push Button... 25 3.1.5 Rangkaian Arduino Uno... 26 3.1.6 Perancangan Rangkaian Lengkap... 27 3.2 Perancangan Software... 29 3.2.1 Perancangan Flowchart... 29 3.2.2 Perancangan Tampilan Sistem... 32 BAB 4 PENGUJIAN DAN ANALISA... 34 4.1 Pengujian Hardware... 34 4.1.1 Pengujian Rangakaian Arduino Uno... 34 4.1.2 Pengujian Rangkaian Sensor... 35 4.1.3 Pengujian Rangkaian Seven Segment... 37 4.1.4 Pengujian Rangkaian Driver Motor DC... 44 4.1.5 Pengujian Tombol... 46 4.2 Pengujian Software... 48 4.2.1 Pengujian Menampilkan Waktu Mobil Masuk Pada Visual Basic... 48 viii
4.2.2 Pengujian Menampilkan Harga Selama Parkir Pada Visual Basic... 49 4.3 Pengujian Sistem Keseluruhan... 50 BAB 5 SIMPULAN DAN SARAN... 53 5.1 Simpulan... 53 5.2 Saran... 53 DAFTAR PUSTAKA... 54 LAMPIRAN ix
DAFTAR GAMBAR Halaman 1. Gambar 2.1. Fotodioda 7 2. Gambar 2.2. Display Seven Segment 8 3. Gambar 2.3. Tujuh Batang LED yang Membentuk Angka 8 8 4. Gambar 2.4. Common Catoda dan Common Anoda 9 5. Gambar 2.5. Shift Register 4094 10 6. Gambar 2.6. Konstruksi Pin Driver Motor DC IC L293D 11 7. Gambar 2.7. LM 358 12 8. Gambar 2.8. Arduino Uno 13 9. Gambar 2.9. Transistor 15 10. Gambar 2.10. Laptop 16 11. Gambar 3.1. Blok Diagram Rangkaian 18 12. Gambar. 3.2. Rangkaian Inframerah 20 13. Gambar. 3.3. Rangkaian Sensor 21 14. Gambar. 3.4. Rangkaian Driver Motor DC 23 15. Gambar 3.5. Rangkaian Display Seven Segment 24 16. Gambar 3.6. Rangkaian Push Button 25 17. Gambar 3.7. Rangkaian Arduino Uno 27 18. Gambar 3.8. Rangkaian Keseluruhan 28 19. Gambar 3.9. Flowchart pada Arduino Uno 29 20. Gambar 3.10. Flowchart pada Visual Basic 31 21. Gambar 3.11. Desain Komponen yang Dipakai pada Sistem 32 22. Gambar 4.1. Rangkaian Arduino Uno 35 x
23. Gambar 4.2. Rangkaian Sensor 35 24. Gambar 4.3. Pengujian Rangkaian Sensor Dihalangi 36 25. Gambar 4.4. Pengujian Rangkaian Seven Segment 44 26. Gambar 4.5. Pengujian Rangkaian Driver Motor DC 46 27. Gambar 4.6. Pengujian Menampilkan Waktu Mobil Masuk pada Visual Basic 49 28. Gambar 4.7. Pengujian Menampilkan Harga Selama Parkir pada Visual Basic 50 29. Gambar 4.8. Tampilan Rangkaian Keseluruhan 50 30. Gambar 4.9. Tampilan Alat Keseluruhan 50 31. Gambar 4.10. Tampilan Saat Kabel Data Arduino Uno Terhubung ke Laptop 51 32. Gambar 4.11. Tampilan Awal Program 51 33. Gambar 4.12. Tampilan Program Saat Mobil Masuk 52 34. Gambar 4.13. Tampilan Program Saat Mobil Keluar 52 xi
DAFTAR TABEL Halaman 1. Tabel 3.1. Penggunaan Pin Arduino Uno 26 2. Tabel 4.1 Pengujian Rangkaian Sensor Inframerah 37 3. Tabel 4.2 Penampil Angka pada Seven segment 44 4. Tabel 4.3 Pengujian Rangkaian Driver Motor DC 46 xii
DAFTAR ISTILAH ICSP : In Circuit Serial Programming merupakan sebuah metode untuk pemrograman mikrokontroller. USB : Universal Serial Bus merupakan standart bus serial untuk perangkat penghubung, biasanya untuk komputer. IC : Integrated Circuit merupakan komponen elektronik yang dibuat dari bahan semikonduktor, dimana terdiri dari gabungan beberapa komponen seperti resistor, kapasitor, dioda dan transistor yang telah terintegrasi menjadi sebuah rangkaian berbentuk chip kecil. ( ) : Buka kurung dan tutup kurung yang terdapat pada pin Mode, digital Write dan digital Read merupakan simbol untuk program. DP : Dot Point merupakan titik yang berada disebelah angka pada seven segment LCD : Liquid Crystal Display merupakan suatu jenis media tampilan yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. Input : Alat masukan Output : Alat keluaran Software : Perangkat lunak Hardware : Perangkat keras xiii
1 BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Setiap alat maupun suatu sistem yang digunakan di dunia industri dan yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari selalu dikembangkan agar menjadi lebih otomatis, lebih praktis, efektif dan efisien. Tidak terkecuali dalam memenuhi kebutuhan transportasi. Banyak masyarakat yang memilih mobil sebagai sarana transportasi utama, tetapi tidak diikuti dengan sarana tempat parkir yang memadai. Hal tersebut dikarenakan kurangnya fasilitas yang dapat membantu pemakaian tempat parkir. Pengaturan tempat-tempat parkir saat ini hanya mengandalkan para petugas parkir tanpa dilengkapi dengan peralatan penunjang. Hal inilah yang menjadi inspirasi penulis untuk membuat suatu alat otomatis untuk memberikan informasi slot parkir di dalam suatu gedung. Pemakai tempat parkir akan lebih mudah mengetahui parkir yang masih kosong dan penuh dengan dipasangnya seven segment pada pintu portal masuk. Saat display seven segment 00 sebagai tanda parkir sudah penuh. Kapasitas maksimum slot parkir adalah 99. Pada proyek tugas akhir ini, kami menggunakan arduino uno, sensor inframerah, driver motor DC dan seven segment sebagai komponen utama. Chip yang digunakan pada arduino uno adalah mikrokontroller ATMega328P. Sensor inframerah digunakan sebagai alat untuk menahan pintu portal, dimana saat mobil belum menghalangi sensor, pintu portal masuk tidak akan tertutup. Driver motor DC digunakan untuk menggerakkan pintu portal masuk dan keluar. Seven segment digunakan sebagai alat untuk menampilkan sisa slot parkir yang masih tersedia.
1.2 Perumusan Masalah Adapun permasalahan yang akan dibahas dalam proyek tugas akhir ini adalah: 1. Bagaimana merancang sistem informasi slot parkir menggunakan visual basic berbasis arduino uno. 2. Bagaimana membuat sistem informasi slot parkir menggunakan visual basic berbasis arduino uno. 1.3 Batasan Masalah Untuk mendapatkan pembahasan semaksimal mungkin dan agar mudah dipahami serta menghidari pembahasan yang terlalu meluas maka pembahasan masalah sangat dibutuhkan. Adapun batasan masalah yang dibahas dalam laporan tugas akhir ini adalah: 1. Jumlah maksimum slot parkir yang tersedia sebanyak 99 slot karena menggunakan dua display seven segment. 2. Sensor yang digunakan adalah sensor inframerah yang berfungsi untuk mendeteksi mobil yang masuk dan menahan pintu portal masuk. 1.4 Tujuan Penulisan Laporan Tujuan utama dalam pembuatan proyek tugas akhir ini adalah: 1. Merancang sensor inframerah untuk mendeteksi mobil yang masuk, seven segment untuk mengetahui sisa slot parkir yang tersedia, tombol untuk membuka pintu portal masuk, motor DC untuk menggerakkan pintu portal masuk dan keluar dan webcam untuk mengambil gambar mobil saat masuk. 2
2. Membuat program sistem informasi slot parkir menggunakan arduino uno yang dihubungkan ke laptop. 1.5 Manfaat Penulisan Laporan tugas akhir ini diharapkan bermanfaat bagi: 1. Memudahkan pengelola parkir agar tempat parkir menjadi lebih tertib dan aman melalui pengawasan kamera webcam. 2. Memudahkan pengguna jasa parkir untuk mendapatkan informasi jumlah parkir yang tersedia. 1.6 Teknik Penulisan Data Untuk melengkapi data yang diperlukan dapat dilakukan berbagai cara. Dalam hal ini penulis melakukan dengan: 1. Studi Pustaka Studi pustaka dilakukan untuk mempelajari teori-teori yang ada dalam literatur yang dibutuhkan dalam pembuatan tugas akhir. 2. Metode Konsultasi Dalam metode ini penulis melakukan bimbingan dengan dosen pembimbing dan bertukar pendapat dengan rekan mahasiswa lain. 3. Studi Internet Penulis mengumpulkan data yang berhubungan dengan sistem melalui situssitus yang ada di internet. 1.7 Sistematika Penulisan Adapun sistematika pembahasan dalam penulisan laporan tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 3
BAB 1 PENDAHULUAN Bab ini berisikan latar belakang, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan penulisan laporan, manfaat penulisan, teknik penulisan data, sistematika penulisan dan metode perancangan. BAB 2 DASAR TEORI Bab ini berisikan penjelasan mengenai dasar teori komponen utama yang digunakan dalam merancang dan membuat sistem informasi slot parkir menggunakan visual basic berbasis arduino uno. BAB 3 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM Bab ini berisikan perancangan alat, yaitu diagram blok diagram rangkaian, gambar dari masing-masing rangkaian dan flowchart dari program yang akan dimasukkan ke dalam arduino uno. BAB 4 PENGUJIAN DAN ANALISA Bab ini berisikan mengenai pengujian dan pengukuran hasil analisa dari rangkaian dan sistem kerja alat yang dibuat oleh penulis. BAB 5 SIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisikan kesimpulan dari seluruh rancangan yang telah dibuat beserta saran-saran kepada pembaca guna perbaikan. 1.8 Metode Perancangan Metode perancangan yang digunakan dalam penulisan laporan tugas akhir ini adalah sebagai berikut: 4
1. Pembuatan blok diagram Pembuatan blok diagram yang disusun merupakan suatu kunci dasar menjalankan suatu program kerja dari rancangan. 2. Peralatan yang digunakan Pada perancangan dan pembuatan proyek dibutuhkan peralatan dan komponen yang benar-benar baik dan efisien sesuai dengan fungsinya. 3. Finishing Semua rangkaian yang telah diuji dan berjalan dengan baik sesuai dengan sistemnya masing-masing, maka dilakukan finishing yang membantu tampilan alat sesuai dengan yang diharapkan. 5