BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT Dalam bab ini akan dibahas mengenai proses perancangan mekanik dan penyusunan rangkaian untuk merealisasikan sistem alat. Adapun sistem alat yang dibuat dan dirancang sesuai blok diagram. Pembahasan dititik beratkan pada perancangan alat yang dibuat berdasarkan pemikiran dan mengacu pada sumber yang berhubungan dengan alat. 3.1 Blok ahap ini akan diketahuin alurdiagram Rangkaian Blok diagram merupakan langkah awal dalam perancangan rumah mini, karena dengan tahap ini akan diketahui alur kerja perangkat penyusun rumah mini seperti gambar 3.1. Battery 12 Volt ARDUINO UNO LCD 2 x 16 Keypad 4 x 4 Motor Servo Motor driver Motor DC 28
29 BATTERY 12V LCD 2 X 16 ARDUINO MOTOR SERVO UNO KEYPAD 4X4 MOTOR DRIVER PUSH ON MOTOR DC Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian 3.2 Arduino UNO Arduino UNO adalah sebuah mikrokontroler yang didasarkan pada Atmega 328. Arduino UNO mempunyai 14 pin digital input/output diantaranya dapat digunkan sebagai ouput PWM, 6 input analog, sebuah kristal 16 MHz, sebuah koneksi USB, sebuah power jack, sebuah ISCP, dan sebuah tombol reset.
30 Gambar 3.2 Rangkaian Arduino UNO
31 3.3 Motor Shield L298 Untuk menggerakan menggunkan motor DC yang dihubungkan langsung dengan motor shield L298 dan dikendalikan oleh keluaran dari mikrokontroler. Gambar 3.3 Rangkaian Driver Motor Shield 3.4 Servo Paralax Servo paralax berfungsi untuk menggerakan pintu secara horizontal. Setiap pergerakan servo diinstruksi berputar setiap 10 derajat. Servo mendapat tegangan sebesar 5V dari arduino. Pin data servo dihubungkan ke pin 9 pada Arduino.
32 3.5 Perancangan kerangka Rumah Perancangan mekanik rumah menggunaka bahan material akrilik dan piyu. Penggunaan akrilik dan piyu dipilih karena bahan tersebut relatif mudah dibentuk dan ringan. Perancangan bentuk yang dibuat 1buah motor DC yang berfungsi sebagai penggerak gerbang untuk bergerak maju dan mundur. Motor servo berfungsi sebagai penggerak pintu berada bagian depan. Gambar 3.4 Kerangka Dasar Rumah 3.6 Rangkaian Motor Servo dengan Arduino UNO Motor servo memiliki3 buah kabel penghubung yaitu ground, vcc, dan data data, Vcc pada servo dihubungkan pada pin power 5 V pada arduino UNO
33 dan kabel ground pada servo dihubungkan pada pin ground arduino UNO. Sedangkan kabel putih dihubungkan pada pin 9 digital pada arduino UNO. Gambar 3.5 Motor Servo dihubungkan ke Arduino UNO 3.7 Pemograman Pada pembutan tugas akhir ini menggunkan aplikasi pemograman yaitu program Arduino Aplikasi program arduino Setelah rangkaian dipasang pada kerangka. Langkah selanjutnya adalah membuat program pada aplikasi program arduino. Program arduino berisikan perintah-perintah yang akan dikerjakan oleh motor DC dan motor servo. Motor DC bergerak maju, mundur, belok kanan, belok kiri sedangkan motor servo bergerak keatas dan kebawah. Pada perancangan ini dilakukan beberapa kali percobaan/pengetesan untuk mencoba hasil yang diinginkan.
34 A. Pergerakan maju/menutup Penulisan program untuk pergerakan menutup adalah seperti pada gambar Gambar 3.6 Listing program pergerkan maju B. Pergerakan Mundur dan Terbuka Penulisan program untuk pengerakan membuka adalah sebagai berikut :
35 Gambar 3.7 Gambar program pergerakan mundur C. Pergerakan Berhenti Penulisan program untuk pergerakan membuka adalah sebagai berikut :
36 Gambar 3.8 Listing program pergerkan berhenti D. Pergerakan servo kekanan/membuka Program untuk menggerakn servo kekanan adalah sebagai berikut :
37 Gambar 3.9 Pergerakan Servo kekanan E. Pergerakan Servo Kekiri/Menutup Program untuk menggerkan servo kekiri adalah sebagai berikut :
38 Gambar 3.10 Listing Pergerakan servo kekiri 3.8 Perancangan Regulator 5 V Pada perancangan ini dimulai dari penentuan beberapa komponen yang digunakan seperti resistor sebgai pelindung indikator, kapasitor sebagai penahan tegagangan menjadi 5v, LED sebagai indikator dan pin jumper sebagai tulang penghubung.
39 Gambar 3.11 Rangkaian Regulator 5 V dalam ISIS proteus Setelah rancangan dalam ISIS proteus tersebut kedalam ARES. Untuk dapat dicetak pada kertas transparan. Gambar 3.12 Rangkaian regulator 5V dalam ARES Setealah rangkaian pada ARES dibuat, maka tahapan selanjutnya adalah mencetak rangkaian pada kertas transfaran untuk dapat disterika pada papan PCB.
40 Gambar 3.13 Regulator 5V pada kertas transfaran Setelah tercetak pada kertas transfaranmaka tahapan selanjutnya adalah mencetak kepapan PCB dengan cara menyetrika kertas transfaran tersebut hingga jalur rangkaian menempel pada papan PCB. Setelah jalur rankaian menempel maka selanjutnya papan PCB di bor sesuai komponen. 3.9 Perancangan Keypad 4x4 Berdasarkan pemograman yang akan ditanam pada arduino untuk masukan dari keypad 4x4 ke arduino yaitu melalui pin 0, 1, 2, 3, 4, 5. 6. 7 saat menancapkan kabel masukan kepapan arduino UNO.
41 Gambar3.14 sistem elektrikal keypad 4x4 Sehingga dapat diproses scanning untuk penekanan tombol pada matriks keypad 4x4 aktif Low dan dihubungkan ke port arduino dengan jalur kolom adalah jalur masukan dan jalur keluaran maka proses scanning matriks keypad 4x4 dapat dituliskan sebagai berikut Mengirimkan logika LOW untuk kolom! dan logika HIGH untuk kolom yang lain kemudian membaca data baris, bila SW1 ditekan maka data baris yang dibaca adalah 0111, maka data pembacaan barisin ini diolah sebagai pembacaan data penekanan tombol keypad 4x4 dengan teknik tersebut akan menghasilkan data penekanan tiap-tiap tombol sebagai berikut : SW1 = 0111 0111 SW2 = 1011 0111 SW3 = 1101 0111 SW4 = 0110 0111 SW5 = 0111 1011 SW6 = 1011 1011 SW7 = 1101 1011
42 SW8 = 1110 1011 SW9 = 0111 1101 SW10 = 1011 1101 SW11 = 1101 1101 SW12 = 1110 1101 SW13 = 0111 1110 SW14 = 1011 1110 SW15 = 1101 1110 SW16 = 1110 1110 Data port diatas terbagi dalam nible atas dan nible bawah, diambil satu buah contoh yaitu data nible atas (1011) merupakan data yang dikirimkan sedangkan nible bahwa (1011) adalah data hasil pembacaan penekanan SW6 pada peroses scanning matrix keypad 4x4 memunculkan hasil angka lima.
43 Gambar 3.15 Alur digital keypad 4x4 menghasilkan angka lima Setelah pengaturan pemograman pada masukan pada matrik keypad 4x4 lalu pemograman untuk perintah akses kode untuk mengaktifkan rumah yaitu dengan ID (nomor indentitas) dan password yang benar sebagai masukan tersebut maka akan terbuka dan tersedia pada layar LCD, masukan dari matrik keypad 4x4.