BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

BAB III
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT
3.1 Spesifikasi Alat
Alat pengunci dan pembuka pintu menggunakan smartphone dengan notifikasi SMS ini
menggunakan mikrokontroller ATmega328 yang terdapat pada arduino uno dan DFRduino, yang
digunakan untuk menggerakan servo dan memberikan notifikasi sms. Spesifikasi alat yang
dirancang adalah sebagai berikut :
1. Power Supply
:
+5Volt , +9Volt, +12Volt dan Ground.
2. Mikrokontroller
:
ATmega328 (yang terdapat pada Arduino)
3. Bluetooth
:
HC-06
4. Motor
:
Micro servo turnigy
5. Pengirim SMS
:
GSM shield Arduino competible
6. Program
:
Menggerakkan motor servo dan mengirim SMS.
Digunakan spesifikasi seperti diatas karena sangat mudah diaplikasikan dan penggunaannya
yang tidak merepotkan serta untuk menghindari kerusakan akibat spesifikasi yang salah misalnya
terjadi over voltage atau over current.
3.2
Perencanaan Blok Diagram
Untuk dapat melihat urutan kerja dan cara kerja beserta seluruh rangkaian yang ada pada
alat ini, dapat dilihat dari blok diagram berikut :
3.3Smartphone
Switch tertekan /
terlepas.
Bluetooth HC-06
DFRduino
Arduino Uno
Motor Servo
GSM Shield
SMS diterima di
smartphone
Gambar 3.1 Blok diagram Alat
Prinsip kerja pada alat ini sesuai dengan blok diagram di atas adalah :
Ketika Smartphone mengirimkan perintah melalui Bluetooth HC-06, lalu perintah tersebut akan
diproses oleh arduino uno yang akan memproses program yang sudah diupload untuk dapat
menggerakan motor servo, motor servo ini berfungsi untuk menekan switch yang akan terhubung
dengan DFRduino, jika switch tersebut tertekan atau terlepas maka DFRduino akan memproses
masukan yang diberikan oleh switch tersebut sesuai dengan program yang telah diupload, setelah
DFRduino memproses program tersebut, lalu DFRduino akan memerintahkan GSM shield untuk
memberikan notifikasi berupa SMS kepada smartphone yang telah diintegrasikan di program.
Pada alat ini akan digunakan inputan sebesar 9V dari baterai yang digunakan untuk
mengaktifkan microkontroler dan motor servo tersebut.
3.4
Rangkaian Penggerak Servo
Pada rangkaian penggerak servo ini, menggunakan perintah yang diberikan pada board
arduino. Pada awalnya, board arduino diberikan masukan sebesar 9 Volt pada pin input dan
diberikan juga masukan yang berupa ground, tegangan masukan ini akan memberikan power
yang dibutuhkan agar arduino dapat bekerja, Pada blutooth HC-06 diberikan pula tegangan
sebesar +5 Volt dan Ground sehingga Bluetooth HC – 06 dapat bekerja. Pada micro servo juga
diberikan tegangan sebesar +5 Volt dan Ground, untuk masukan tenaga pada micro servo ini
pastikan juga arus yang masuk cukup untuk menggerakan micro servo tersebut, mengingat micro
servo bekerja pada arus yang cukup tinggi. Pada Rangkaian ini juga digunakan APK yang dapat
diinstal dari google play untuk dapat menggerakkan servo ini, aplikasi tersebut adalah “Arduino
Bluetooth Servo Motor” aplikasi ini dapat di download secara free dan dapat digunakan untuk
menggerakan servo.
Smartphone
Bluetooth HC-06
Arduino Nano
Motor Servo
Gambar 3.2 Blok diagram alat pengunci dan pembuka pintu dengan bluetooth
Smartphone yang digunakan dalam alat kali ini dapat digunakan dari berbagai merk yang
memiliki Bluetooth compatible dengan Bluetooth HC-06, Smartphone ini digunakan untuk
memberikan perintah yang akan ditangkap oleh Bluetooth HC-06. Pada alat ini digunakan
Bluetooth HC-06 karena mudah digunakan dan memiliki kemampuan yang baik sebagai
Bluetooth, pada Bluetooth HC-06 ini
juga terdapat TX dan RX yang digunakan sebagai
pengirim dan penerima sinyal, pada pin RX HC-06 yang mendapat inputan dari pin TX arduino
diberikan voltage devider agar Bluetooth HC-06 tidak mengalami overcurrent dan
mengakibatkan pin RX pada Bluetooth HC-06 rusak. Setelah sinyal atau perintah dari
smartphone Bluetooth HC-06 akan mengirimkan perintah tersebut ke microkontroler arduino.
Arduino yang digunakan pada rangkaian ini haruslah memiliki spesifikasi yang cukup untuk
dapat memberikan perintah dan menggerakkan actuator yang berupa motor micro servo, dan
yang digunakan pada rangkaian ini adalah arduino uno karena memiliki spesifikasi yang cukup
untuk dapat menggerakan actuator berupa motor micro servo. Arduino ini diberikan program
yang diupload melalui computer, arduino ini akan bekerja sesuai dengan program yang
diperintahkan.
Gambar 3.3 Gambar Rangkaian Alat Pengunci dan Pembuka Pintu
Arduino ini akan diprogram untuk dapat memberikan perintah kepada motor mikro servo,
sehingga motor mikro servo dapat bekerja sesuai dengan perintah yang diberikan melalui
smartphone. Motor mikro servo ini diberikan masukan melalui pin digital nomer 9 yang dapat
befungsi juga sebagai PWM. Ujung dari motor mikro servo ini akan diberikan tambahan berupa
lempengan
dengan tujuan agar ketika motor servo berputar dapat menekan switch yang
digunakan untuk memberikan trigger pada rangkaian selanjutnya.
3.5
Voltage Divider
Rangkaian Pembagi tegangan, rangkaian ini merupakan rangkaian pasif yang digunakan
untuk membagi tegangan. Pembagian tegangan pada ragkaian pembagi tegangan menggunakan
resistor, pada rangkaian ini digunakan resistor sebesar 1K dan 2K, rangkaian pembagi tegangan
pada Alat ini digunakan untuk melindungi RX Bluetooth HC-06 dari over voltage, karena RX
dari HC-06 merupakan pin yang sensitif terhadap lonjakan tegangan, sehingga digunakan
pembagi tegangan pada rangkaian Penggerak servo pada alat ini.
Gambar 3.4 Rangkaian Pembagi Tegangan
3.6
Rangkaian Pengirim SMS
Rangkaian pengirim SMS ini berfungsi memberikan notifikasi SMS dengan trigger yang
berasal dari push button. Rangkaian ini terdiri dari baterai, push button, DFRduino dan GSM
shield.
Push button
Sinyal Analog
DFRduino
GSM Shield
Handphone
Gambar 3.5 Blok Diagram Alat Notifikasi SMS
Push button dalam rangkaian ini digunakan push button normally open sehingga ketika
ditekan push button akan memberikan sinyal high dan jika dilepas akan memberikan sinyal low
yang akan digunakan untuk memberikan trigger ke DFRduino. DFRduino dalam rangkaian ini
berfungsi untuk memposes program yang telah diupload ke dalam DFRduino sehingga akan
dapat memproses trigger yang diberikan oleh push button. Program yang telah di upload ke
DFRduino adalah program yang dibuat untuk memberikan SMS, program yang diupload ini akan
memberikan perintah ke GSM shield untuk dapat mengirimkan SMS, perintah yang akan diproses
dalam DFRduino ini adalah, ketika push button ditekan DFRduino akan memberikan perintah
kepada GSM Shield untuk mengirimkan SMS dengan teks “DOOR LOCKED” dan ketika push
button dilepas maka DFRduino akan memberikan perintah kepada GSM shield untuk
mengirimkan SMS dengan teks “DOOR UNLOCKED”. Untuk sumber tegangan pada rangkaian
ini digunakan baterai 9V berbentuk kotak karena masuk dalam kriteria range tegangan masuk
pada DFRduino.
Gambar 3.6 Rangkaian Alat Pengirim Notifikasi SMS
Untuk dapat menggunakan DFRduino dengan GSM shield hanya perlu untuk
memasukkan pin pin pada GSM shield dengan port pada DFRduino, pin-pin yang ada pada
DFRduino dan GSM shield sudah kompetibel satu dengan yang lainnya.
3.7
Flowchart Alat.
Alat Pengunci dan pembuka pintu dengan notifikasi SMS ini akan bekerja jika ada supply
tegangan yang masuk lalu, aktifkan aplikasi smartphone untuk mengaktifkan koneksi dengan
Bluetooth HC-06 yang terpasang di alat, berikan perintah melalui smartphone lalu motor akan
bergerak sesuai perintah. Setelah itu kunci akan menekan push button yang akan menjadi trigger
untuk mengirimkan SMS lalu SMS akan terkirim ke smartphone.
Tombol on/off ditekan.
APK memberikan
perintah melalui
Bluetooth smartphone.
Bluetooth HC-06
menerima trigger dari
smartphone.
Arduino menerima trigger
dari smartphone, dan
memproses perintah.
Motor menjalankan
perintah dari smartphone
melalui Arduino.
Motor Bergerak
A
A
Switch ?
Switch Dilepas.
Switch Ditekan.
DFRduino memproses input
trigger dari switch.
DFRduino memberikan
perintah ke GSM Shield untuk
mengirim SMS.
SMS diterima Smartphone.
Gambar 3.7 Flowchart Alat.
Alat Pengunci dan pembuka pintu ini akan bekerja sesuai dengan flowchart yang tertera diatas.