BAB III PERANCANGAN SOFTWARE DAN ALAT

BAB III
PERANCANGAN SOFTWARE DAN ALAT
3.1
Perancangan Alat
Pada bagian ini penulis menjelaskan bagaimana merancang alat
dari miniatur pintu gerbang berbasis arduino. Pintu akan dijalankan oleh
motor servo, dan sebagai pembatas gerak dari motor akan diberikan switch
limiter. Untuk miniatur, pintu gerbang dibuat dari bahan acrylic karena
lebih mudah ditemukan dan mudah untuk dibentuk sesuai dengan
keinginan.
Berikut alat dan bahan yang diperlukan dalam membuat alat
simulasi pintu gerbang berbasis arduino :
1. Arduino Uno R3
2. Modul Bluetooth HC-06
3. Driver motor L298n
4. Motor servo
5. Kabel Jumper
6. Roda
7. Acrylic
Power Supply
SmartPhone
HC-06
Arduino Uno
Motor DC
Limit Switch
Gambar 3.1 Diagram Blok Pengendali Pintu Gerbang
Desain diagram blok pengendali pintu gerbang ini menjelaskan
bagaimana proses kerja pengendali pintu gerbang. Smartphone disini
digunakan
untuk
mengirimkan
13
perintah
membuka
dan
menutup
14
gerbang yang kemudian dikirim melalui bluetooth ke modul bluetooth
HC-06 yang dikoneksikan ke mikrokontroler Arduino Uno. Dengan
program yang sudah ada pada mikrokontroler maka akan mengatur
bagaimana limit switch dan motor DC bekerja.
3.1.1
Mikrokontroler Arduino Uno
Modul mikrokontroler Arduino Uno berfungsi sebagai
pemrosesan sistem pengendali motor servo dan koneksi melalui
bluetooth. Bahasa pemrograman pada software yang dikirim dari
smartphone
melalui
bluetooth
akan
diterjemahkan
oleh
mikrokontroler arduino Uno dan menghasilkan output berupa
gerakan pada motor servo yang akan menggerakkan gerbang.
Prinsip
kerja
mikrokontroler
Arduino
Uno
yaitu
menggunakan fasilitas input/output yang merupakan fungsi untuk
dapat menerima sinyal masukan (input) dan memberikan sinyal
keluaran (output). Sinyal input maupun output adalah berupa data
digital 1 (high, mewakili tegangan 5 volt) dan 0 (low, mewakili
tegangan 0 volt). Modul Arduino Uno ini memiliki beberapa pin
yang terdiri dari input/output digital dan analog. Dalam
perancangan ini diperlukan pin untuk koneksi modul bluetooth
HC-06 yaitu pin 0 (RX) yaitu input dari koneksi bluetooth.
Gambar 3.2 Pin Modul Arduino Uno
15
3.1.2
Rangkaian Alat
Pada Tugas Akhir ini akan dibuat miniatur pengendali
gerbang
yang
dalam
pemrosesannya
dikendalikan
oleh
mikrokontroler Arduino Uno. Koneksi pengendali yaitu berupa
modul bluetooth HC-06 yang dikoneksikan pada pin TX dan RX
pada Arduino Uno. HC-06 ini akan mendapat perintah dari
smartphone yang sudah terinstal aplikasi android pengendali
gerbang.
Dalam penggerakkan gerbang diperlukan motor servo yang
di koneksikan ke modul Arduino Uno melalui shield L298n. Untuk
membatasi gerakkan motor servo dipasang dua buah limiter switch.
3.2
Perancangan Software
Pada tugas akhir ini penulis membuat sistem pengendali pintu
gerbang yang dikontrol melalui smartphone berbasis android. Agar
smartphone dapat memberi perintah/masukkan ke mikrokontroler arduino,
harus dibuat aplikasi yang dapat menjalankan perintah berupa angka/huruf
yang di transfer melalui jalur bluetooth. Dalam pembuatan aplikasi
berbasis android ini, penulis menggunakan App Inventor. App Inventor
merupakan sebuah aplikasi web open-source asli yang disediakan oleh
Google dan sekarang dikelola oleh Massachusetts Institute of Technology
(MIT).
Dalam pembuat aplikasi android dengan App Inventor terdapat tiga
langkah yaitu :
1. Menginstal aplikasi Java pada komputer
2. Membuat desain aplikasi android dengan komponen desainer
yang ada pada App Inventor
3. Membuat perintah pada block editor dengan mengatur
komponen-komponen yang kita pilih dari komponen desainer
16
3.2.1
Flow Chart Program Pengendali
SmartPhone
Press “Open Gate”
Press “Close Gate”
Send Character “1”
Send Character “2”
Motor Right
Motor Left
Limiter 1 On
Limiter 2 On
Motor Off
Motor Off
Gambar 3.3 Flow Chart Program
Dari flow chart di atas dijelaskan bahwa program ini
mempunyai dua perintah yaitu buka dan tutup gerbang. Masing –
masing perintah dikirim berupa karakter melalui bluetooth menuju
mikrokontroler arduino yang kemudian akan diterjemahkan lagi
menjadi beberapa perintah yang mengatur motor DC dan Limiter.
Software yang dibuat disini mempunyai dua tombol
perintah yaitu “Open Gate” yang akan mengirim karakter berupa
angka “1” dan tombol perintah “Close Gate” yang akan mengirim
karakter berupa angka “2”. Karakter yang dikirim akan
diterjemahkan di dalam program arduino pada mikrokontroler.
17
3.2.2
App Inventor dan Java
App Inventor adalah aplikasi berbasis java, oleh karena itu
harus dipastikan komputer telah terinstal java. Langkah pertama
yaitu buka web browser dan masuk ke www.java.com lalu klik free
java download. Setelah itu ikuti petunjuk sampai proses instalasi
berhasil.
Gambar 3.4 Halaman web Java
Setelah java berhasil diinstal, lalu masuk ke browser dan
ketik beta.appinventor.mit.edu untuk memulai App Inventor.
Sebelum masuk ke halaman komponen desain, kita diharuskan
login menggunakan akun google. Berikut komponen desain yang
digunakan untuk membuat aplikasi pengendali gerbang melalui
bluetooth beserta fungsinya :
1. Image1
: Memberikan gambar pada bidang desain
2. Label1
: Memberikan Label
3. Label2
: Memberikan Label
4. Label3
: Memberikan Label
5. ListPicker1 : Menampilkan List perangkat bluetooth
yang tersedia
18
6. Button1
: Membuat tombol
7. Button2
: Membuat tombol
8. Button3
: Membuat tombol
9. BluetoothClient1
: Mengaktifkan bluetooth
10. Clock1
: timer yang mengatur koneksi
bluetooth
11. SpeechRecognizer1: Perintah berbasis suara
Gambar 3.5 Komponen Desain
Desain yang dibuat di atas ditujukan agar dalam
penggunaannya terasa lebih mudah.
3.2.3
Block Editor
Setelah membuat desain aplikasi, berikutnya adalah
mengatur fungsi dari tiap komponen dengan membuka Block
Editor. Dengan block editor ini aplikasi ditujukan agar dapat
mengirim pesan dari tombol menjadi perintah berupa angka/huruf
yang akan diterima oleh arduino melalui modul Bluetooth.
Berikut aturan fungsi tiap komponen :
1. Menghubungkan
smartphone
Bluetooth arduino
2. Mengatur perintah tiap tombol
dengan
perangkat
19
3. Mengatur perintah suara
Gambar 3.6 Block editor koneksi Bluetooth
Berikut komponen yang terkait pada block editor dalam
perintah untuk koneksi Bluetooth :
1. ListPicker1
2. Clock1
3. Label1
4. Bluetoothclient1
Berikut cara kerja pada bagian koneksi Bluetooth :
1. Sebelum terkoneksi dengan perangkat Bluetooth lain,
teks pada Label1 bertuliskan “Not Connected” berwarna
merah.
2. Setelah tombol ListPicker1 yang bertuliskan “Choose
device to connect to” di tekan, kita akan dibawa pada
list dimana perangkat Bluetooth lain tersedia.
3. Setelah koneksi BluetoothClient1 berhasil, maka Clock1
akan
mengubah
Label1
menjadi
bertuliskan
“Connected” berwarna hijau.
Langkah berikut adalah mengatur block editor di bagian
tombol. Berikut komponen yang ada pada block editor bagian
fungsi tombol :
20
1. Button1
2. Button2
3. Button3
4. SpeechRecognizer1
Berikut cara kerja komponen pada bagian tombol :
1. Begitu button1 dipanggil maka akan dikirim karakter
“1” melalui bluetooth.
2. Begitu button2 dipanggil maka akan dikirim karakter
“2” melalui bluetooth.
3. Apabila button3 ditekan, maka akan mengeluarkan
perintah suara.
Gambar 3.7 Block Editor Fungsi Tombol
3.2.4
Instal Software Pada Smartphone
Setelah software selesai dibuat, langkah selanjutnya yaitu
mengemas software dalam bentuk APK. Setelah file dikemas dalam
bentuk APK, lalu file tersebut di pindahkan ke memori smartphone.
Gambar berikut menunjukkan tampilan software yang telah diinstal
pada Smartphone S3 Mini.
21
Gambar 3.8 Tampilan pada smartphone
Proses instalasi dilakukan seperti menginstal file APK
biasanya pada smartphone berbasis android.