BAB IV PERANCANGAN 4.1 Blok Diagram dan Fungsinya Secara keseluruhan sistem terdiri atas beberapa bagian yang dapat digambarkan menjadi blok diagram pada gambar. Gambar 4.1 Blok diagram program Secara garis besar, system dibagi menjadi empat bagian yaitu Aplikasi Mobile sebagai pengontrol yang berinteraksi dengan user, Modul SIM800L penghubung aplikasi dengan arduino, Mikrokontroler arduino, dan Module Relay serta relay sebagai output penghubung yang dapat memutuskan arus sehingga system kendaraan dapat dikendalikan. 1. Aplikasi Mobile Aplikasi Mobile dibuat khusus untuk android menggunakan perangkat lunak App Inventor dan dibuat untuk interaksi dengan user. Aplikasi mobile ini akan mengirimkan perintah berupa SMS yang akan diterima oleh Modul SIM800L sehingga dapat mengendalikan arduino dan modul relay untuk mematikan atau menghidupkan sistem kendaraan. 2. Modul SIM800L Modul SIM800L adalah Module SIM800 adalah Module GSM/GPRS Serial yang dapat kita gunakan bersama Arduino. Module ini juga dapat memungkinkan project mikrokontroler dapat mengirim SMS, membaca 22
SMS, dan melakukan koneksi internet. Modul ini dapat mengontrol arduino dengan aplikasi lain menggunakan SMS. 3. Mikrokontroler Mikrokontroler yang digunakan pada alat ini arduino UNO R3. Mikrokontoler ini disambung dengan Modul SIM800L, sensor getar dan modul relay. Mikrokontroler ini dihubungkan ke aplikasi menggunakan SMS yang dikirim oleh aplikasi dengan nomor tertentu dan format tertentu, kemudian diterima dengan nomor tertentu dan format tertentu juga oleh modul SIM800L untuk mengontrol pin-pin relay dan sensor getar yang dihubungkan dalam arduino. 4. Modul Relay dan Relay Modul Relay adalah modul yang sengaja dibuat khusus untuk menghubungkan arduino dengan relay yang ingin kita hubungkan untuk mengontrol sistem kendaraan sepeda motor. Modul relay ini sengaja dibuat hanya untuk 3 relay sesuai dengan kebutuhan. Modul Relay ini dihubungkan pada pin di arduino dan sudah di setting melalui Modul SIM800L melalui SMS untuk dapat mengontrol Sistem kendaraan sepeda motor 4.2 Perancangan Perangkat Keras Perangkat keras secara keseluruhan terletak pada pembuatan mikrokontroler. Dan secara fisik perangkat tersebut diletakan pada sebuah panel modul yang saling dihubungkan satu sama lain. Rangkaian hardware alat Pengendali Kendaraan Sepeda Motor ini sebagai berikut : 1. Arduino Arduino ini digunakan sebagai pusat kontrol untuk modul modul lainnya. Biasanya arduino ini tidak berdiri sendiri, tetapi di gabungkan dengan modul modul lainnya sesuai kebutuhan. Arduino pula banyak tipe dan macamnya. Untuk alat ini arduino yang dipakai adalah Arduino UNO R3 seperti pada gambar 23
Gambar 4.2 Arduino Uno R3 Arduino UNO R3 ini mempunyai 14 pin input dan output digital dan 6 pin input analog. Pada alat Pengendali Kendaraan Sepeda Motor ini pin yang digunakan adalah pin nomor 2, 3, 4, 6, 7 dan 8 digital. 2. Modul SIM800L Pada gambar dibawah terlihat sebuah Modul SIM800L pin VCC dihubungkan ke pin 5V pada Arduino Uno. Kemudian pin GND di Modul SIM800L dihubungkan ke pin GND pada Arduino Uno. Kemudian pin TXD dan RXD SIM800L dihubungkan ke pin 7 dan pin 8 pada Arduino Uno. Gambar 4.3 Modul SIM800L 24
Gambar 4.4 Arduino Uno dan SIM800L 3. Modul Relay Modul relay ini dibuat sesuai dengan kebutuhan untuk alat smarthome ini yaitu menggunakan 4 buah relay yang terhubung pada 3 buah pin yaitu pin 2, 3, 4. Relay ini digunakan sebagai pemutus dan penerus listrik pada terminal listrik. Sebenarnya yang kita kontrol adalah relay yang sudah kita buat. Dikarnakan relay terhubung pada terminal dan relay dapat memutuskan dan meneruskan arus litrik sehingga seakan akan kita mengontrol langsung terminal listrik atau alat yang tersambung pada terminal listrik tersebut. 25
Gambar 4.5 Module Relay Gambar 4.6 Arduino UNO Modul SIM800L dan Module Relay 4.3 Perancangan Perangkat Lunak Pada alat Pengendali Kendaraan Motor ini menggunakan beberapa macam perangkat lunak. Karna selain untuk memprogram pada arduino tetapi juga untuk membuat aplikasi mobile yang memerlukan beberapa paerangkat lunak. Beberapa perangkat lunak tersebut adalah Arduino IDE, Sublim Text, dan App Inventor. 26
4.3.1 Perancangan Pemograman Arduino Pemrograman untuk arduino ini menggunakan Arduino IDE untuk memasukan program ke hardware arduino. Algoritma dari pemrograman ini adalah pertama adalah menambahkan library SIM800L ke arduino untuk bisa menerima SMS, membaca SMS dan mengirim SMS kembali. Kemudian jika sudah di set seperti itu Modul SIM800L akan membaca pin relay yang terdapat pada arduino. Jika perintah SMS masuk ke Nomor Telepon yang ada di Modul SIM800L dengan format tertentu untuk mengaktifkan relay pada pin di arduino maka relay akan menyala. Jika SMS yang dikirim kan untuk mematikan relay pada pin arduino makan relay akan mati.. Berikut adalah flowchart algoritma pemrograman arduino. Gambar 4.7 Flowchart Pemograman Arduino 4.3.2 Perancangan Pemrograman Aplikasi Mobile Pada pemograman aplikasi mobile ini menggunakan perangkat lunak appinventor untuk membuat program mobile. Dan bahasa pemograman yang digunakan adalah Android. Algoritma pada program ini sangatlah sederhana yaitu pertama adalah membuat otomatis sms untuk dikirim ke simcard di modul 27
SIM800L, kemudian SIM800L akan membaca pesan yang telah dikirim untuk kemudian dikirim ke arduino untuk mengontrol relay yang terdapat di arduino yang sudah diatur letak pin dan fungsinya. Perintah yang dibuat pada aplikasi mobile yaitu on dan off untuk beberapa alat pada aplikasi. Perintah tersebut akan dikirim melalui SIM800L dan diteruskan ke arduino lalu outputnya adalah menyalakan atau mematikan system kendaraan sepedah motor yang sudah terhubung. Kemudian jika terjadi pergerakan pada sensor gerak, arduino melalui SIM800L akan mengirimkan pesan ke aplikasi bahwa kendaraan sedang dalam berbahaya lalu alarm pada aplikasi mobile akan memberi peringatan berupa suara dan notifikasi pada aplikasi. Berikut adalah flowchart algoritma aplikasi mobile : Gambar 4.8 Flowchart pemograman Aplikasi 28
Berikut adalah tampilan tatap muka aplikasi mobile : Gambar 4.9 Form login aplikasi mobile Pada gambar diatas adalah form login ketka user masuk kedalam aplikasi. User dan password pada aplikasi ini adalah mengambil dari database sistem yang sudah diinput, dikarnakan 1 aplikasi hanya dibuat untuk 1 arduino. Setelah user berhasil masuk maka user akan dibawa pada tampilan home atau tampilan utama. Gambar 4.10 Tampilan utama aplikasi mobile 29
Gambar diatas adalah design halaman utama pada aplikasi mobile. Dihalaman inilah user mengontrol device yang terhubung pada arduino. Ketika awal masuk, tombol diatas akan menyesuaikan status terakhir device yang terhubung pada arduino. Dan jika user menekan tombol diatas maka tombol dan device akan merespon on atau off. 4.3.3 Analisa Use Case Diagram Use Case Diagram adalah sebuah diagram yang menggambarkan fungsionalitas yang di harapkan dari sebuah sistem, yang ditekankan adalah apa bukan bagaimana. Gambar 4.11 Usecase diagram aplikasi Gambar di atas menunjukan fungsi dari aplikasi yang akan di buat, pada gambar di beri contoh bahwa ada 1 user yang akan mengakses aplikasi. Pada gambar dijelaskan apa saja yang dapat di akses oleh user, yaitu Relay1, Relay2, Relay3. Sebelum user mengakses tersebut, user harus menyelesaikan pada menu login terlebih dahulu. 30
4.3.4 Analisa Sequence Diagram Sequence Diagram adalah sebuah diagram yang memperlihatkan interaksi antara objek di dalam dan di sekitar sistem yang di gambarkan terhadap waktu. Gambar 4.12 Sequence diagram apilkasi Gambar diatas adalah gambaran aplikasi smart motor yang akan dibuat. Disana user melakukan login pada aplikasi, lalu aplikasi akan mengecek koneksi ke modul SIM800L dan SIM800L meresponnya. Dan aplikasi akan meminta status terakhir device yang terhubung. Setelah login dan menerima status terakhir maka user akan masuk ke halaman utama dan mengontrol device dari halaman tersebut. 4.3.4 Analisa Activity Diagram Activity Diagram adalah diagram yang menggambarkan workflow (aliran kerja) dari sebuah sistem atau proses bisnis. Activity Diagram berfokus pada aktifitasaktifitas yang terjadi yang terkait dalam suatu proses tunggal. Jadi dengan kata lain, diagram ini menunjukkan bagaimana aktifitas-aktifitas tersebut bergantung satu sama lain. 31
Gambar 4.13 Activity Diagram Login 32
Gambar 4.14 Activity Diagram Relay1 (Mesin) 33
Gambar 4.15 Activity Diagram Relay 2 (Kunci Kontak) 34
Gambar 4.16 Activity Diagram Relay 3 (Alarm) Gambar diatas adalah gambaran aplikasi smart motor yang akan dibuat. Disana user melakukan login pada aplikasi, lalu aplikasi akan mengecek username dan password jika benar maka aplikasi akan berubah ke tampilan utama, jika salah user akan disuruh kembali masukkan username dan password. User akan mengecek dan memilih perangkat yang ingin di control. Arduino akan mengirim status apakah perangkat dalam keadaan menyala atau tidak. Jika perangkat menyala, maka user akan menekan tombol OFF pada aplikasi untuk mematikan perangkat yang dituju. Jika perangkat mati, maka user makan menekan tombol ON pada aplikasi untuk menyalakan perangkat yang dituju. 4.4 Diagram Alir (Flowchart) Sistem Keseluruhan 35
Setelah merancang algoritma, perlu untuk membuat diagram alir (flowchart) agar memudahkan dalam pembuatan program nantinya. Diagram alir perancangan System Security MotorCycle dapat dilihat pada gambar dibawah. Gambar 4.14 Flowchart Sistem Keseluruhan Berikut adalah algoritma dari program Aplikasi Pengendali Kendaraan Motor secara keseluruhan: 1. Mikrokontroler terhubung dengan SIM800L untuk mendapatkan jaringan simcard. 2. Aplikasi Mobile dijalankan menggunakan SMS 3. Mikrokontroler dan aplikasi mobile terhubung melalui autosms yang dikirim dari aplikasi ke mikrokontroler. 4. Inisialisasi pin pada mikrokontroler untuk penghubung mikrokontroler dengan sistem kendaraan yang akan di kontrol. 5. Proses user mengontrol sistem kendaraan : a. User menjalankan aplikasi mobile b. User mengecek dan memilih pada aplikasi alat mana yang akan dikontrol 36
c. Apabila alat yang dipilih sudah dalam kondisi menyala, maka jika user menekan tombol untuk mematikan alat maka alat tersebut akan mati. d. Apabila alat yang dipilih sudah dalam kondisi mati, maka jika user menekan tombol untuk menyalakan maka alat tersebut akan menyala. 37