BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN 4.1 Implementasi Sistem 4.1.1 Impelementasi Mikrokontroler Arduino Mikrokontroller berbasis Arduino merupakan bagian utama dan terpusat dari keseluruah alat yang didalamnya telah terprogram untuk menjalankan suatu perintah dan semua fungsi yang telah dibuat. Dalam penyusunan alat ini mikrokontroler yang digunakan adalah Arduino Uno. Implementasi yang dilakukan dengan menggunakan kabel jumper ataupun dilakukan penyolderan secara langsung. Adapun isi atau bagian Pin kaki yang digunakan di Arduino Uno yang diterapkan komponen alat lainnya dapat dilihat pada table 4.1 dibawah ini : Tabel 4.1 Implementasi Pin Arduino Uno No Pin kaki Arduino Implementasi ke 1 Pin D4,D5,D6 Liquid Crsytal Display 16x2 2 Pin D2 Sensor Kecepatan 3 Pin D7 Buzzer 4 Pin D8, D9 TTL Converter to Wavecom 5 Pin A1 Led indicator Merah 6 Pin A2 Led Indikator Kuning 48
7 Pin A3 Led Indikator Hijau Pada Tabel diatas merupakan pin utama yang dibutuhkan setiap masingmasing alat agar dapat diolah dan terhubung langsung ke Arduino Uno sesuai dengan informasi yang diterima dari datasheet yang sudah diberikan petunjuknya untuk melakukan konfigurasi mana saja yang harus dihubungkan ke Arduino. Tentunya juga semua komponen diatas sudah dihubungkan secara pararel ke pin Vcc dengan output tegangan 5V dan ground pada setiap alat. 4.1.2 Pemrograman Arduino Implementasi berikutnya adalah menjelaskan bagaimana perangkat lunak yang digunakan untuk membangun dan menjalankan proses dari rancang bangun system keamanan kecepatan menggunakan sensor LM3933 dan Mobile Notification berbasis mikrokontroler arduino dapat berjalan sesuai intruksi yang telah diinginkan. Adapun perangkat lunak dan keras yang digunakan untuk membangun sistem ini dengan menggunakan : 1. Aplikasi IDE Arduino versi 1.6.7 2. Laptop atau PC 3. Operating System Windows 7 atau 8 Bagian utama yang akan diolah setelah semua komponen alat sudah dintegrasikan adalah dengan menuliskan masing-masing fungsi pemanggil sesuai urutan pin yang sudah diurutkan. Bagian library juga dari setiap alat ada yang sudah tersedia dari datasheet yang diberikan maka perlu diletakan 49
pada folder arduino di system C. Selanjutnya sebelum melakukan pemrograman lebih lanjut perlu dipastikan bahwa port yang dimasukan telah terbaca di menu sketch ide ardino dan pilihan board arduino sesuai dari alat yang dipakai. Gambar 4.1 Tools Arduino Uno 4.1.3 Implementasi Sesnsor LM393 Sensor LM3933 merupakan komponen awal atau akses awal dari penggunaan alat ini, dengan cara membaca putaran roda. Sensor kecepatan atau velocity sensor merupakan suatu sensor yang digunakan untuk 50
mendeteksi kecepatan gerak benda untuk selanjutnya diubah kedalam bentuk sinyal elektrik. Pada prinsipnya, Optocoupler dengan kombinasi LED- Phototransistor adalah Optocoupler yang terdiri dari sebuah komponen LED (Light Emitting Diode) yang memancarkan cahaya infra merah (IR LED) dan sebuah komponen semikonduktor yang peka terhadap cahaya (Phototransistor) sebagai bagian yang digunakan untuk mendeteksi cahaya infra merah yang dipancarkan oleh IR LED. Untuk lebih jelas mengenai Prinsip kerja Optocoupler, silakan lihat rangkaian internal komponen Optocoupler dibawah ini Gambar 4.2 Rangkaian Internal Optocoupler Dari gambar diatas dapat dijelaskan bahwa Arus listrik yang mengalir melalui IR LED akan menyebabkan IR LED memancarkan sinyal cahaya Infra merahnya. Intensitas Cahaya tergantung pada jumlah arus listrik yang mengalir pada IR LED tersebut. Kelebihan Cahaya Infra Merah adalah pada ketahanannya yang lebih baik jika dibandingkan dengan 51
Cahaya yang tampak. Cahaya Infra Merah tidak dapat dilihat dengan mata telanjang. Cahaya Infra Merah yang dipancarkan tersebut akan dideteksi oleh Phototransistor dan menyebabkan terjadinya hubungan atau Switch ON pada Phototransistor. Prinsip kerja Phototransistor hampir sama dengan Transistor Bipolar biasa, yang membedakan adalah Terminal Basis (Base) Phototransistor merupakan penerima yang peka terhadap cahaya. (ELEKTRONIKA, 2015) Gambar 4.3 Implementasi sensor LM393 dan Motor DC Pada gambar 4.3 diatas terlihat adanya baling-baling putih yang berfungsi sebagai penjeda yang nantinya berfungsi sebagai pemutus sinar infrared yang dipancarkan dari alat tersebut ke photo transistor yang nantinya digunakan sebagai data yang dibaca oleh sensor tersebut. 52
4.1.4 Implementasi motor DC 12 Volt Implementasi Motor DC pada penyusunan alat ini adalah sebagai simulator dari kerja roda kendaraan. Dengan menggunakan sumber power 220 volt yang dikonversikan menjadi tegangan 12 volt menggunakan alat regulator step down. Gambar 4.4 Modul Regulator Step Down Regulator step down berfungsi sebagai pengubah sumber tegangan yang pada awalnya 220 Volt menjadi tegangan 12 Volt. Hal ini dilakukan agar seluruh komponen yang terdapat pada alat ini mendapat tegangan sesuai dengan kebutuhan komponen masing-masing. 53
Gambar 4.5 Implementasi Motor DC Untuk melakukan pengaturan kecepatan putaran motor DC penulis menggunakan DC Motor Speed Regulation Controller. Fungsi dari alat ini adalah untuk pengatur kecepatan pada motor DC yang terdapat pada modul sistem monitoring kecepatannya. Dalam rangkaian tersebut terdapat beberapa komponen yang terintegrasikan satu sama lainnya. Salah satu komponen yang digunakan adalah Potensio yang berfungsi sebagai pengatur naik atau turunnya kecepatan ada motor DC tersebut. Penggunaan DC motor Speed Regulation Controller berfungsi sebagai pengganti dari kinerja tuas gas. 54
4.1.5 Implementasi Keseluruhan Alat Implementasi keseluruhan alat dengan menerapkan seluruh bagian sensor, buzzer dan modem wavecom dapat bekerja dengan perintah dan intruksi dari source code yang dibuat dalam bahasa C pada aplikasi IDE Arduino. Keseluruhan source code yang ditulis dapat langsung di upload sesuai port yang yang terhubung ke PC menggunakan kabel USB agar terhubung secara langsung ke arduino uno sebagai pusat pengolahan data. Arduino Uno dapat diberikan tegangan 5v seperti pada penggunaan charger Handphone pada umumnya untuk digunakan sebagai percobaan langsung tanpa harus mencolokan ke laptop untuk mendapatkan daya dan mengaktifkan keseluruhan alat tersebut. Modem wavecom juga harus diberi tegangan 5 volt agar modem wavecom dapat bekerja dan kartu sim dapat mengirimkan pemberitahuan sms. Gambar 4.4 Prototipe Sensor kecepatan 55
4.2 Pengujian 4.2.1 Cek putaran roda pada Sensor pengujian pertama yang harus dilakukan adalah dengan melakukan pembacaa deteksi sensor optocoupler yang diterima dari putaran roda dinamo dc 12V. dari data putaran roda yang didapat nantinya akan dibagi menjadi beberapa bagian. bagian pertama adalah apabila kecepatan putaran roda dibawah 60 km/jam maka, indikator led hijau akan menyala dan akan muncul informasi "Aman" pada tampilan LCD. kemudian apabila kecepatan putaran roda telah menempuh antara 60 km/jam hingga 80 km/jam maka indikator led kuning akan menyala dan akan muncul informasi "hati-hati" pada tampilan LCD. dan yang terakhir adalah apabila kecepatan telah melebihi kecepatan 80 km/jam maka indicator led merah akan menyala dan juga akan muncul informasi Bahaya. Sensor kecepatan terhubung langsung ke Arduino, dimana pada perancangan alat ini sensor kecepatan terintegrasi ke pin D2. Gambar 4.5 kodingan terintegrasi ke Pin 2 Gambar diatas merupakan bagian daripada isi source code untuk mengrimkan informasi kepada mikrokontroller arduino agar kecepatan yang didapat oelh sensor 56
dapat dip roses oleh arduino dan direcord. Pada gambar 4.4 dijelaskan bahwa sensor kecepatan yang digunakan dalam penyusunan alat ini di integrasikan ke Pin 2 pada arduino. Dimana nantinya data yang didapat oleh sensor akan terkirim langsung ke arduino. Gambar 4.6 Tampilan kecepatan putaran roda Normal Gambar 4.7 Tampilan kecepatan putaran roda Sedang 57
Gambar 4.8 Tampilan kecepatan putaran roda Tinggi 4.2.2 Pengujian tampilan karakter LCD Alat berikutnya adalah Liquid Crystal Display 16x2 yang artinya adalah mampu menampilkan panjang karakter 16 huruf dan tersedia dalam 2 baris. Hal ini bertujuan untuk menguji apakah pin pada kaki yang terhubung ke arduino sudah dapat ditampilkan hasilnya di LCD atau tidak. LCD dibantu dengan komponen IC dan potensio untuk mengatur kecerahan pencahayaan pada tampilan karakter yang akan dimunculkan. Didalam IDE arduino library yang dipakai untuk LC menggunakan #include <LiquidCrystal_SR_LCD3.h> yang didapat dari sumber online dengann input utama yang akan dip roses melalui pin kaki di strobe, data dan clock yang ketiga pin tersebut terhubung ke Pin digital mikrokontroller arduino uno. 58
Gambar 4.11 Source Code LCD Setelah source code pada gambar 4.11 sudah di upload ke mikrokontroller arduino maka tampilan seperti terdapat digambar 4.12 Hasil tampilan LCD 16x2. Karakter yang ditampilkan hanya memiliki 2 baris dan maksimal hanya dapat menampilkan 16 karakter saja setiap barisnya, maka dari itu penulisannya pun harus diseuaikan dengan penulisan yang dimengerti. 59
Gambar 4.12 Hasil tempilan LCD 16x2 4.2.3 Pengujian Pengiriman SMS dari modem wavecom Pengujian pengiriman notifikasi SMS kesalah satu nomer operator seluler yang ditujukan adalah bertujuan untuk mengetahui apakah modul converter TTL RS232 benar terhubung ke modem wavecom atau tidak. Dalam judul tugas akhir ini menjadi point utama bagian Mobile Notification yang nantinya akan menjadi pengiriman pesan notifikasi secara otomatis ke nomer operator tujuan apabila kecepatan kendaraan telah melebihi batas. Hasil pengujian yang diterapkan menggunakan kecepatan baudrate 115200 bps agar dapat mengirimkan SMS sesuai delay waktu yang sudah di program di IDE Arduino. Penggunaan alat yang dipakai melalui modem wavecom fastrack GSM 900 yang terhubung melalui kabel DB15 ke DB9 pada TTL-RS232. Sementara pada TTL-RS232 yang menjadi penghubung ke mikrokontroler arduino dan pengolah data yang dikirimkan dari mikrokontroler akan dioleh pada TTL-RS232 dan dikirimkan instruksi nya ke dalam modem wavecom yang nantinya menjadi sebuah karakter penulisan sms ke nomor tujuan. Yang perlu diperhatikan adalah kondisi pada modem waveecom terdapat lampu led 60
berwarna merah yang akan menyala secara konstan dalam per 2 detik sekali dan pulsa pada kartu seluler yang dipakai juga tersedia agar pengiriman sms dapat terkirim ke nomor tujuan. Ini artinya bahwa sinyal GSM sudah ready dan terkoneksi dengan BTS terdekat. Gambar 4.13 Mode Standby Wavecom dan Contoh notifikasi SMS 4.2.4 Pengujian LED (Light Emiting Diode) Penggunaan LED pada penyusunan alat ini adalah sebagai pemberi notifikasi secara visual kepada pengendara apabila telah melebihi batas yang telah ditentukan. Dimana dalam alat ini dibagi menjadi 3 golongan seperti yang akan dijelaskan pada table dibawah berikut. Table 4.1 Golongan Kecepatan Kecepatan LED Merah LED Kuning LED Hijau Buzzer 0 70 km/jam - - V - 70 80 km/jam - v - 2x 61
>= 80 km/jam V - - 10x Pada table 4.1 dijelaskan bahwa apabila kecepatan antara 0 hingga 70 km/jam maka LED hijau akan menyala, LED Kuning dan merah akan padam. Kemudian apabila kecepatan putaran roda telah mencapai antara 70 km/jam dan 80 km/jam maka LED Kuning akan menyala sedangkan LED Hijau dan Merah akan padam, dan nantinya juga akan diiukuti suara Buzzer sebanyak 2x. dan yang terakhir adalah apabila kecepatan telah melebihi dari 80 km/jam maka LED Merah akan menyala dan diikuti oleh suara Buzzer selama 10x kemudian diteruskan oleh mengirimkan notifikasi SMS kenomer operator yang dituju. Untuk membuat LED bekerja dengan semestinya maka perlu dilakukan pembuatan source code yang nantinya di upload ke mikrokontroller arduino. Dalam pengkodingan kali ini beberapa dihimpun dari sumber-sumber online yang terdapat di internet. Gambar 4.13 Pada gambar 4.13 dijelaskan penggunaan pin kaki pada arduino uno dimana LED Merah menggunakan Pin Analog1, Led Kuning Pin Analog 2, 62
Led Hijau Pin Analog 3 dan yang terekhir adalah Buzzer yang diintegrasikan pada Pin digital 7. Gambar 4.14 Source Code LED Kecepatan Normal Gambar 4.15 Output pada perangkat LED Gambar 4.16 Source code LED Kecepatan Sedang ON 63
Gambar 4.17 Output pada perangkat Kecepatan Sedang Gambar 4.18 Source Code pada kecepatan Tinggi ON Gambar 4.29 Output pada perangkat Dan apabila buzzer telah berbunyi secara terus menerus selama 10x maka akan secara otomatis modem wavecome mengirimkan sms ke nomer operator yang terlah dituju. Dan pada tampilan LCD akan berubah seperti pada gambar dibawah. 64
Gambar 4.30 Tampilan LCD 4.2.5 Pengujian Buzzer Pengujian berikutnya adalah pengujian pada komponen Buzzer. seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya bahwa penggunaan buzzer pada penyusunan alat ini adalah sebagai pemberi notifikasi secara visual kepada pengemudi. Dalam hal ini buzzer akan aktif apabila kecepatan telah melebihi batas yang telah ditentukan seperti yang telah dijelaskan pada table 4.1 golongan kecepatan diatas. Untuk source code yang akan di upload di mikrokontroleer sudah dijelaskan pada gambar di sub 4.2.4Pengujian LED. BUZZER Gambar 4.31 Implementasi Buzze pada Perangkat 65