BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN III.1.Analisa Masalah Dalam perancangan helm anti kantuk dengan menggunakan sensor detak jantung, terdapat beberapa masalah yang harus dipecahkan. Permasalahan tersebut antara lain : 1. Pengukuran Detak Jantung Masalah awal dan yang paling utama dalam perancangan helm anti kantuk dengan menggunakan sensor detak jantung adalah pengukuran detak jantung, karena dibutuhkan ketepatan sensor yang sesuai supaya tidak terjadi salah perhitungan pengukuran yang menyebabkan sensor terlambat mengirimkan informasi kepada alat pendukung. Ketika sensor telah membaca pengukuran dengan tepat maka informasi yang diteruskan kepada mikrokontroler dapat diolah sedemikian rupa agar tujuan dari pembuatan alat menjadi maksimal. 2. Penggunaan Bluetooth dan Buzzer Masalah yang kedua dalam perancangan helm anti kantuk dengan menggunakan sensor detak jantung adalah penggunaan bluetooth dan juga buzzer yang merupakan media pemberi peringatan kepada user. Bluetooth dan juga buzzer akan bekerja sesuai perintah yang dikirimkan sensor detak jantung. Bluetooth sendiri terkoneksi dengan smartphone android dan buzzer sendiri terpasang di helm user. 30
31 III.2. Strategi Pemecahan masalah Ada beberapa permasalahan yang terjadi dalam perancangan helm anti kantuk dengan menggunakan sensor detak jantung, untuk itu dibutuhkan solusi atau pemecahan masalah, antara lain: 1. Dengan adanya permasalahan pada pengukuran detak jantung, penulis harus teliti dalam merancang posisi sensor agar berfungsi maksimal sesuai dengan kebutuhan pada sistem yang bekerja. Dalam hal ini penulis memposisikan sensor ditali helm, karena pada posisi tersebut sensor dapat mendeteksi detak jantung lebih kompleks. 2. Untuk permasalahan Bluetooth, penulis akan menggunakan bluetooth tipe HC - 05 sebagai master data yang mengirim informasi kepada smartphone user (pengguna), user sendiri dapat melihat notifikasi melalui aplikasi yang telah dirancang sebelumnya. Sedangkan permasalahan buzzer, penulis memposisikan buzzer tersebut yang berada pada samping helm karena dapat memberikan efek kejut kepada user dengan lebih cepat. III.3. Identifikasi Kebutuhan Adapun identifikasi kebutuhan dari perancangan helm anti kantuk dengan menggunakan sensor detak jantung yaitu analisis kebutuhan hardware, dan analisis kebutuhan software.
32 III.3.1.Kebutuhan Perangkat Keras (Hardware) Untuk Perancangan Interface yang Digunakan Dalam perancangan helm anti kantuk dengan menggunakan sensor detak jantung ini menggunakan perangkat keras (hardware) dengan spesifikasi sebagai berikut : 1. Laptop berprosesor Intel Core i3 2370M 2,4 Ghz. 2. Hard Disk Drive 500 GB. 3. RAM 2 Gb. III.3.2.Kebutuhan Perangkat Keras (Hardware) yang Digunakan Untuk Perancangan Alat yang Digunakan Adapun kebutuhan perangkat lain adalah sebagai berikut: 1. Arduino Nano ATMega 328. 2. Sensor detak jantung pulse sensor. 3. Bluetooth HC 05. 4. Buzzer. 5. Helm yang berstandart SNI. 6. Lampu LED. 7. Kabel Pelangi. 8. Komponen pendukung lainnya.
33 III.3.2.Kebutuhan Perangkat Lunak (Software) yang Digunakan Adapun perangkat lunak (software) yang digunakan dalam perancangan helm anti kantuk dengan menggunakan sensor detak jantung ini adalah lingkungan sistem operasi Windows 7 ultimate 32 bit. Untuk pemograman penulis menggunakan Software Arduino IDE versi 1.6.5. yang berfungsi untuk memprogram arduino nano menggunakan bahasa C berbasis Windows untuk Arduino. Untuk interfacenya penulis menggunakan software APP Inverter. III.4. Diagram Blok Rangkaian Secara garis besar, perancangan helm anti kantuk dengan menggunakan sensor detak jantung ini terdiri dari sensor detak jantung, minimum sistem mikrokontroler arduino nano, buzzer, bluetooth, power supply, serta smartphone android. Adapun diagram blok dari sistem yang dirancang adalah seperti yang diperlihatkan pada gambar III.1. berikut ini:
34 Power supply Smartphone Android Mikrokontroler arduino Nano Buzzer Bluetooth HC - 05 Sensor Detak Jantung Gambar III.1. Diagram Blok Rangkaian Penjelasan dan fungsi dari masing masing blok adalah sebagai berikut: a. Smartphone android berfungsi untuk mengetahui kondisi detak jantung pengendara. b. Bluetooth berfungsi sebagai pengirim data detak jantung dari mikrokontroler arduino nano. c. Power supply berfungsi sebagai sumber daya yang dibutuhkan. d. Mikrokontroler arduino nano berfungsi sebagai pusat kendali dari keseluruhan sistem kerja rangkaian. e. Buzzer berfungsi sebagai bunyi indikator saat pada saat kondisi mengantuk.
35 III.5. Sistem Minimum Rangkaian Mikrokontroler ATMega 328 Komponen utama dari rangkaian Arduino Nano adalah IC Mikrokontroler sebagai prosesnya. Mikrokontroler yang digunakan dalam sistem ini adalah mikrokontroler dengan jenis AVR seri ATMega 328. Mikrokontroler ini mempunyai 20 pin yang meliputi 14 pin I/O digital dengan 6 pin yang dapat berfungsi sebagai output PWM (Pulse Width Module) dan 6 pin I/O analog. Pemilihan ATMega ini dikira akan memaksimalkan pembuatan alat sebagai pengolah data. Rangkaian mikrokontroler ATMega 328 pada Arduino nano dapat dilihat pada gambar III.2. Gambar III.2 Skematik Rangkaian Mikrokontroler ATMega 328 pada Arduino Nano
36 III.6. Rangkaian Buzzer Rangkaian buzzer ini berfungsi sebagai indikator kepada user apabila user dalam posisi mengantuk. Rangkaian buzzer dapat dilihat pada gambar berikut: Gambar III.3 Skematik Rangkaian Buzzer Pada gambar III.3, kaki positif pada buzzer dihubungkan ke VCC dan kaki negatif buzzer dihubungkan ke mikrokontroler. Maka buzzer akan hidup ketika mikrokontroler mengeluarkan logika 0 (low). III.7. Bluetooth HC-05 Bluetooth HC-05 ini berfungsi sebagai media pengirim data dari mikrokontroler ke smartphone. Bluetooth ini berperan penting di dalam sistem seperti hal nya buzzer, karena bluetooth ini berperan penting dalam pengriman data maupun notifikasi kepada user. Skematik Bluetooth pada arduino dapat dilihat dari Gambar III.4 berikut:
37 Gambar III.4 Skematik Pemasangan Bluetooth HC 05 pada Arduino Nano Pada gambar III.4, kaki Vcc pada bluetooth dihubungkan ke VCC arduino nano dan kaki GND dihubungkan ke GND mikrokontroler. Kaki TX dihubungkan dengan RX pada arduino sedangkan kaki RX dihubungkan dengan kaki TX pada arduino. III.8. Perancangan Sistem Perancangan sistem pada helm anti ngantuk dimulai dengan beberapa proses seperti membuat UML dengan use case kemudian membuat flowchart untuk proses kerja pada alat dan mendesain tampilan form untuk alat yang akan dibuat. Setelah itu akan dirancang pembuatan program untuk alat yang akan dibuat.
38 III.8.1. Desain UML Dalam penyusunan suatu program diperlukan suatu model data yang berbentuk diagram yang dapat menjelaskan suatu alur proses sistem yang akan di bangun. Maka digambarlah suatu bentuk desain UML yang berbentuk diagram yang dapat dilihat pada gambar III.5 : Melakukan Kalibrasi Perangkat Melakukan Pengaturan Interface Menentukan Kondisi Kantuk pada alat Menggunakan alat perangkat Memonitoring Detak Jantung Gambar III.5. Desain UML Helm Anti Kantuk dengan Menggunakan Sensor Detak Jantung Sesuai dengan gambar diatas maka sistem yang dirancang dapat dijelaskan sebagai berikut : User pada dasarnya hanya menggunakan alat dan hanya bisa memonitoring detak jantung. Sedangkan developer dapat melakukan pengaturan terhadap alat perangkat.
39 III.8.2. Flowchart Perangkat Helm Anti Kantuk Start Hidupkan Perangkat Inisialisasi Bluetooth Apakah Terhubung? Smartphone Dapat Menerima Data Baca Status Detak jantung Cek Status Detak Jantung Normal? Getarkan Smartphone dan Hidupkan Buzzer Finish Gambar III.6. Flowchart Perangkat Helm Anti Kantuk dengan Menggunakan Sensor Detak Jantung
40 III.8.3. Algoritma Flowchart Perangkat Helm Anti Kantuk 1. Start 2. Hidupkan perangkat dengan menghubungkan tegangan pada rangkaian. 3. Inisialisasi bluetooth dimaksudkan menghubungkan bluetooth dengan menghubungkan bluetooth dengan perangkat smartphone. 4. Jika sudah terhubung, mikrokontroler akan mengirim data rekam detak jantung ke smartphone melalui bluetooth. 5. Jika detak jantung pengendara normal dan berada pada status yang tidak mengantuk maka alat akan terus memeriksa kondisi pengendara. Apabila detak jantung pengendara sudah berkurang dari normal dan mengindikasikan pengendara mengantuk, maka sistem akan mengirimkan notifikasi kepada pengguna yang berupa getaran di smartphone dan suara dari perangkat buzzer yang berada pada helm pengendara. 6. Finish.
41 III.8.4. Flowchart Interface Start Menghubungkan Perangkat dengan Smartphone Membuka Aplikasi Penyesuaian Koneksi (pairing) Terhubung Menampilkan Status Detak Jantung dan Status pengendara Finish Gambar III.7. Flowchart Interface
42 III.8.5. Algoritma Flowchart Interface 1. Start 2. Menghubungkan perangkat mikrokontroler dengan smartphone. 3. Membuka aplikasi yang telah dirancang. 4. Melakukan koneksi, jika sudah terkoneksi maka akan menampilkan tampilan rekam detak jantung dan status pengendara pada tampilan layar smartphone. 5. Finish. III.8.6. Rancangan Desain Tampilan pada App Invertor Perancangan tampilan pada program App Invertor bertujuan untuk menggambarkan sketsa desain tampilan program yang akan dibuat sebagai interface kepada pengguna aplikasi. Berikut rancangan tampilan form untuk rancangan helm anti kantuk dengan sensor detak jantung :
43 Start Pilih Bluetooth Bantuan Tentang 000 Keluar Status Pengendara: Screen 1 Screen 2 Gambar III.8.Desain Tampilan pada Smartphone Pada gambar III.8, tampilan yang akan dibuat dapat menampilkan informasi daftar Bluetooth yang akan dipilih, kondisi detak jantung pengendara dan status pengendara.