rancang bangun gagang pintu dengan modul …

RANCANG BANGUN GAGANG PINTU DENGAN

MODUL BLUETOOTH SEBAGAI METODE

PENGONTROL KUNCI UNTUK KEAMANAN

RUANGAN KANTOR

LAPORAN SKRIPSI

Muhammad Ridha 4816050273

KONSENTRASI KEAMANAN SISTEM INFORMASI

PROGRAM STUDI TEKNIK MULTIMEDIA DAN JARINGAN

JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA DAN KOMPUTER

POLITEKNIK NEGERI JAKARTA

2020

RANCANG BANGUN GAGANG PINTU DENGAN

MODUL BLUETOOTH SEBAGAI METODE

PENGONTROL KUNCI UNTUK KEAMANAN

RUANGAN KANTOR

LAPORAN SKRIPSI

Dibuat untuk Melengkapi Syarat-Syarat yang Diperlukan untuk

Memperoleh Gelar Sarjana Terapan

Muhammad Ridha

4816050273

KONSENTRASI SISTEM KEAMANAN INFORMASI

PROGRAM STUDI TEKNIK MULTIMEDIA DAN JARINGAN

JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA DAN KOMPUTER

POLITEKNIK NEGERI JAKARTA

2020

iii

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS

Skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, dan semua sumber baik yang

dikutip maupun dirujuk telah saya nyatakan dengan benar.

Nama : Muhammad Ridha

NPM : 4816050273

Tanggal : 14 Agustus 2020

Tanda Tangan :

iv

KATA PENGANTAR

Puji Syukur saya panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan

rahmatNya, penulis dapat menyelesaikan laporan skripsi ini. Penulisan laporan

skripsi ini dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk mencapai

gelar Sarjana Terapan Politeknik. Penulis menyadari bahwa, tanpa bantuan dan

bimbingan dari berbagai pihak, dari masa perkuliahan sampai pada penyusunan

laporan skripsi, sangatlah sulit bagi penulis untuk menyelesaikan skripsi ini. Oleh

karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada:

a. Bapak Defiana Arnaldy, S.Tp., M.Si, selaku KPS D4 TMJ sekaligus dosen

pembimbing yang telah banyak menyediakan waktu, tenaga, dan pikiran untuk

mengarahkan penulis dalam penyusunan laporan skripsi ini;

b. Ibu Indri Neforawati, ST., MT, selaku dosen pembimbing dari rekan tim

penulis yang telah membimbing penulis dan tim;

c. Orang tua dan keluarga penulis yang telah memberikan bantuan dukungan

doa, moral dan material;

d. Saudara Faqih Mahira Imron sebagai rekan tim penulis dalam melaksanakan

penelitian skripsi ini;

e. Sahabat dan teman-teman yang telah banyak membantu dan mendukung

penulis dalam menyelesaikan laporan skripsi ini.

Akhir kata, penulis berharap Allah SWT berkenan membalas segala kebaikan

semua pihak yang telah membantu. Semoga laporan skripsi ini membawa manfaat

bagi pengembangan ilmu.

Depok, 8 Juli 2020

Penulis

vi

SURAT PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI

SKRIPSI UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai sivitas akademik Politeknik Negeri Jakarta, saya bertanda tangan

dibawah ini :

Nama : Muhammad Ridha

NIM : 4816050273

Program Studi : Teknik Multimedia dan Jaringan

Jurusan : Teknik Informatika dan Komputer

Jenis Karya : Skripsi

Demi pengembangan ilmu pengetahuan , menyetujui untuk memberikan kepada

Politeknik Negeri Jakarta Hak Bebas Royalti NonEksklusif (Non-exclusive Royalty-

Free Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul :

Rancang Bangun Gagang Pintu Dengan Modul Bluetooth Sebagai Metode

Pengontrol Kunci Untuk Keamanan Ruangan Kantor

Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif

ini Politeknik Negeri Jakarta Berhak menyimpan, mengalihmediakan/formatkan,

mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat, dan mempublikasikan

skripsi saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai

penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta..

Demikian pernyatan ini saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di : Depok...............................Pada Tanggal : 8 Juli 2020..................................

Yang Menyatakan

Muhammad Ridha

*Karya Ilmiah: karya akhir, makalah non seminar, laporan kerja praktek, laporan

magang, karya profesi dan karya spesialis

vii

Rancang Bangun Gagang Pintu Dengan Modul Bluetooth Sebagai Metode

Pengontrol Kunci Untuk Keamanan Ruangan Kantor

Abstrak Teknologi semakin hari terus berkembang sangat pesat salah satunya dengan

terkenalnya istilah Internet of Things. Hampir semua yang ada disekitar kita

tersentuh dengan kecanggihan teknologi dari adanya Internet of Things ini,

sehingga salah satu perkembangan kecanggihan teknologi juga menjamur pada

sistem keamanan. Sistem keamanan dirancang untuk melindungi sebuah aset dari

ancaman. Untuk menambah keamanan pada sebuah ruangan tertentu yang dibatasi

agar ruangan tersebut hanya boleh dimasuki oleh pihak yang diizinkan, maka perlu

ditambahkan sebuah alat sistem yang dihubungkan dengan sistem keamanan

berbasis Internet of Things yang dibangun guna meningkatkan keamanan ruang

tersebut. Dalam rancang bangun ini difokuskan untuk membangun sebuah gagang

pintu yang dapat dikontrol dengan memanfaatkan penggunaan smartphone android

melalu sinyal wireless bluetooth dan menghasilkan sistem keamanan gagang pintu

sederhana yaitu menggunakan modul Bluetooth dan Arduino UNO sebagai

komponen utama pada sistem ini.

Kata Kunci: Arduino UNO, Bluetooth, Internet of Things

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS ............................................... iii

HALAMAN PENGESAHAN .................................. Error! Bookmark not defined.

KATA PENGANTAR .......................................................................................... iv

SURAT PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ................................ vi

SKRIPSI UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS .......................................... vi

Abstrak .................................................................................................................. vii

DAFTAR ISI ....................................................................................................... viii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. x

DAFTAR TABEL ............................................................................................... xii

BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang Masalah .............................................................................. 1

1.2 Perumusan Masalah ..................................................................................... 2

1.3 Batasan Masalah .......................................................................................... 2

1.4 Tujuan dan Manfaat .................................................................................... 3

1.4.1 Tujuan ....................................................................................................... 3

1.4.2 Manfaat ..................................................................................................... 3

1.5 Metode Pelaksanaan Skripsi ........................................................................ 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................... 6

2.1 IoT (Internet of Things) ............................................................................... 6

2.2 Arduino ........................................................................................................ 7

2.2.1 Bagian Komponen Arduino ...................................................................... 7

2.2.1 Arduino IDE.............................................................................................. 9

2.3 Bluetooth ................................................................................................... 10

2.4 Solenoid Door Lock .................................................................................. 14

2.5 Relay .......................................................................................................... 15

2.6 Lampu LED Mini ...................................................................................... 16

2.7 Step Down ................................................................................................. 17

2.8 Power Supply ............................................................................................ 17

2.9 Kabel Jumper ............................................................................................. 20

2.10 Papan PCB ................................................................................................. 22

2.11 Resistor ...................................................................................................... 23

ix

2.12 Fritzing ...................................................................................................... 24

2.13 Bluetooth Terminal ................................................................................... 25

2.14 Bluetooth Signal Strength Meter ............................................................... 25

BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI ................................................ 26

3.1 Perencanaan Alat ....................................................................................... 26

3.1.1 Deskripsi Alat ......................................................................................... 26

3.1.2 Cara Kerja Alat ....................................................................................... 27

3.1.3 Spesifikasi Alat ....................................................................................... 28

3.1.4 Diagram Blok .......................................................................................... 30

3.2 Desain Perancangan Perangkat Keras ....................................................... 31

3.2.1 Perencanaan Perangkat Keras ................................................................. 31

3.3 Implementasi Perangkat Lunak ................................................................. 37

3.3.1 Pemograman Menggunakan Arduino IDE .............................................. 37

3.4 Skenario Pengujian .................................................................................... 40

3.4.1 Penggunaan Aplikasi Bluetooth Signal Strength Meter ......................... 42

3.4.2 Penggunaan Aplikasi Bluetooth Terminal .............................................. 44

BAB IV PEMBAHASAN ................................................................................... 47

4.1 Tahap Requirement ................................................................................... 47

4.2 Tahap Design ............................................................................................. 47

4.3 Tahap Implementation ............................................................................... 47

4.4 Tahap Testing ............................................................................................ 47

4.4.1 Deskripsi Pengujian ................................................................................ 48

4.4.2 Prosedur Pengujian ................................................................................. 48

4.4.3 Data Hasil Pengujian............................................................................... 48

4.5 Tahap Maintenance ................................................................................... 53

BAB V PENUTUP .............................................................................................. 54

5.1 Kesimpulan ................................................................................................ 54

5.2 Saran .......................................................................................................... 54

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 55

LAMPIRAN 1 DAFTAR RIWAYAT HIDUP ................................................. 56

DAFTAR RIWAYAT HIDUP PENULIS ......................................................... 56

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. 1 Diagram Metode Waterfall................................................................. 4

Gambar 2. 1 Internet of Things ............................................................................... 6

Gambar 2. 2 Bagian-Bagian Arduino Uno .............................................................. 8

Gambar 2. 4 Bentuk Fisik Modul Bluetooth HC-06 ............................................. 12

Gambar 2. 5 Solenoid Door lock........................................................................... 14

Gambar 2. 6 Relay................................................................................................. 15

Gambar 2. 7 Lampu LED Mini ............................................................................. 16

Gambar 2. 8 Modul Step Down LM2596 ............................................................. 17

Gambar 2. 9 Jenis-Jenis Power Supply ................................................................. 17

Gambar 2. 10 Kabel Jumper ................................................................................. 20

Gambar 2. 11 Kabel Jumper Male to Male ........................................................... 20

Gambar 2. 12 Kabel Jumper Male to Female ....................................................... 21

Gambar 2. 13 Kabel Jumper Female to Female .................................................... 21

Gambar 2. 14 Papan PCB ..................................................................................... 22

Gambar 2. 15 Jenis-Jenis PCB .............................................................................. 23

Gambar 2. 16 Resistor ........................................................................................... 23

Gambar 2. 17 Aplikasi Fritzing ............................................................................. 24

Gambar 2. 18 App Bluetooth Terminal................................................................. 25

Gambar 2. 19 Aplikasi Bluetooth Signal Strength Meter ..................................... 25

Gambar 3. 1 Flowchart Cara Kerja Alat ............................................................... 27

Gambar 3. 2 Gambar Diagram Blok ..................................................................... 30

Gambar 3. 3 Skematik Sistem Gagang Pintu ........................................................ 31

Gambar 3. 4 Alur Perkabelan Sistem Gagang Pintu ............................................. 32

Gambar 3. 5 Skematik Arduino Uno..................................................................... 33

Gambar 3. 6 Bluetooth HC-06 .............................................................................. 33

Gambar 3. 7 Relay................................................................................................. 34

Gambar 3. 8 Solenoid Door Lock ......................................................................... 35

Gambar 3. 9 Lampu LED Mini ............................................................................. 36

Gambar 3. 10 Modul Step Down .......................................................................... 36

Gambar 3. 11 Tombol Push .................................................................................. 37

Gambar 3. 12 Kode Menyimpan Nilai Pada Variabel .......................................... 38

xi

Gambar 3. 13 Kode Relay ..................................................................................... 38

Gambar 3. 14 Kode Bluetooth .............................................................................. 39

Gambar 3. 15 Kode Menyalakan Relay ................................................................ 40

Gambar 3. 16 Skenario Denah Ruangan Terbuka Tanpa Hambatan .................... 41

Gambar 3. 17 Skenario Denah Ruangan Tertutup Dengan Hambatan Tembok ... 42

Gambar 3. 18 Tampilan Awal Aplikasi Bluetooth Signal Strength Meter ........... 43

Gambar 3. 19 Sinyal Bluetooth Diaplikasi Bluetooth Signal Strength Meter ...... 43

Gambar 3. 20 Kekuatan Sinyal Pada Aplikasi Bluetooth Signal Strength Meter . 44

Gambar 3. 21 Layar Aplikasi Bluetooth Terminal................................................ 45

Gambar 3. 22 Aplikasi Bluetooth Terminal Terhubung Ke Sistem Gagang Pintu 45

Gambar 3. 23 Mengirim Perintah Buka Pada Bluetooth Terminal ....................... 46

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 2. 1 Tabel Contoh Command Set Bluetooth HC-06 ................................... 13

Tabel 3. 1 Tabel Spesifikasi Alat .......................................................................... 28

Tabel 3. 2 Tabel Mapping pin Pada Bluetooth HC-06.......................................... 34

Tabel 3. 3 Mapping Pin Relay ke Arduino ........................................................... 35

Tabel 4. 1 Tabel Hasil Pengujian Komponen ....................................................... 48

Tabel 4. 2 Tabel Hasil Pengujian Kualitas Sinyal Bluetooth ................................ 49

Tabel 4. 3 Tabel Pengujian Kualitas Sinyal kedua ............................................... 50

Tabel 4. 4 Tabel Data Pengujian Jarak Koneksi Bluetooth Tanpa Hambatan ...... 51

Tabel 4. 5 Tabel Pengujian Jarak dan Respon dengan Hambatan Dinding .......... 52

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Perkembangan teknologi berbasis IoT berkembang pesat setiap tahunnya, bahkan

perkembangannya yang beriringan dengan pertumbuhan populasi manusia

menuntut agar bisa mempermudah atau mungkin menggantikan peran tenaga

manusia menjadi sepenuhnya menggunakan teknologi. Kecanggihan teknologi

tersebut dapat menjadi solusi dalam menghemat tenaga dan waktu karena

memungkinkan pengawasan dan pengontrolan yang dapat dilakukan dari jarak jauh

melalui komputer atau smartphone. Baik untuk keamanan militer dan

pemerintahan, proses jalannya sebuah industri, kendaraan, sampai kedalam rumah

tangga, IoT memiliki ruang luas yang dimanfaatkan untuk membantu dan

mempermudah dihampir berbagai pekerjaan manusia.

Salah satu jenis sistem berbasis IoT yang sedang marak dikembangkan saat ini

adalah sistem remot kontrol dan monitoring peralatan. Dahulu yang sebelumnya

sebagian besar alat bantu kerja masih dikerjakan manual dengan tenaga manusia.

saat ini digantikan menjadi elektronik contohnya seperti kunci pintu ruangan.

Dimana yang biasanya diketahui, sebelumnya sebuah pintu dikunci dengan

menggunakan gembok atau menggunakan slot. Tetapi dengan menggunakan

teknologi IoT, pintu dapat dibuka atau dikunci dengan menggunakan smartphone

android. Tentu saja terdapat sistem alat elektronik yang dipasang pada pintu agar

smartphone android tersebut bisa mengontrol buka kunci pintu tersebut. Sistem ini

umumnya dipakai diruangan kantor atau penyimpanan tertentu agar keamanan

terjaga dan kepraktisan dalam mengontrolnya.

Sistem keamanan merupakan suatu hal yang dirancang untuk menjaga aset yang

dimiliki dari ancaman. Saat ini sistem keamanan sudah semakin canggih, beraneka

ragam sistem dibuat, dan tentu saja dengan berbasis IoT agar keamanan dapat

termonitor dan bisa digunakan dimana saja dengan terhubung dalam sebuah

jaringan. Salah satu contohnya adalah sistem keamanan pada pintu suatu ruangan,

alasan mengapa dibuat sistem keamanan pada pintu tersebut guna menjaga privasi

2

Jurusan Teknik Informatika dan Komputer - Politeknik Negeri Jakarta

atau kerahasiaan yang ada didalam ruangannya. Adapun perangkat yang

dimanfaatkan yaitu modul bluetooth yang dipasang pada sistem dan bluetooth pada

smartphone, dengan memanfaatkan smartphone yang mudah dibawa kemana saja

bisa dijadikannya sebuah remot kontrol buka kunci pintu. Oleh karena itu dalam

pembuatan skripsi ini penulis mengambil topik “Rancang Bangun Gagang Pintu

Dengan Modul Bluetooth Sebagai Metode Pengontrol Kunci Untuk Keamanan

Ruangan Kantor”. Didalamnya menggunakan Arduino UNO sebagai pusat kontrol

perangkat dalam sistem gagang pintu dan solenoid door lock sebagai penggerak

mata kunci pada pintu tersebut.

1.2 Perumusan Masalah

Adapun rumusan masalah yang dapat diuraikan dalam latar belakang adalah

sebagai berikut:

1. Bagaimana cara meningkatkan keamanan sebuah ruangan dengan metode

kinerja yang lebih efisien ?

2. Bagaimana cara mengkoneksikan smartphone android dengan sistem pintu ?

3. Bagaimana susunan rangkaian alat dan bahan pada perancangan sistem ini ?

1.3 Batasan Masalah

Agar penelitian yang dilakukan lebih fokus dan tepat sasaran, maka masalah yang

akan dibahas perlu diberi batasan. Berikut adalah batasan masalah yang terdapat

pada pembuatan dan penulisan skripsi ini:

1. Rancang bangun sistem gagang pintu dengan menggunakan modul Bluetooth

hc-06, Arduino uno, Relay, Solenoid door lock, lampu LED mini, dan tombol

push;

2. Keamanan yang digunakan pada sistem gagang pintu adalah pin bluetooth

dari modul bluetooth hc-06;

3. Sistem gagang pintu menggunakan solenoid door lock sebagai alat tutup

kunci pintu;

4. Sistem gagang pintu ini menggunakan sumber listrik dari power supply.

3


1.4 Tujuan dan Manfaat

1.4.1 Tujuan

1. Meningkatkan keamanan ruangan dengan smartphone android

sebagai kontrol kunci pintu.

2. Menggunakan fitur bluetooth pada smartphone android sebagai

pengontrol buka kunci pintu.

1.4.2 Manfaat

1. Memberikan kemudahan pengguna dalam mengakses buka pintu.

2. Mencegah terjadinya kehilangan barang-barang atau dokumen

penting dari ancaman pencurian dengan menggunakan sistem

berbasis smart lock door.

1.5 Metode Pelaksanaan Skripsi

Metode pelaksanaan merupakan tahapan yang dilakukan dalam penyelesaian

permasalahan pada tugas akhir. Metode pelaksanaan digunakan sebagai panduan

pengerjaan skripsi agar lebih sistematis, teratur dan terarah. Metode yang

digunakan pada penelitian ini yaitu menggunakan metode Waterfall karena tahap

demi tahap yang dilalui harus menunggu selesainya tahap sebelumnya dan berjalan

berurutan yang mana metode ini cocok untuk pengembangan sistem. Setiap tahap

memiliki proses tersendiri dan berurut dengan berdasarkan beberapa tahapan

dimulai dari tahapan Requirement, Design, Implementation, Testing, dan

Maintenance.

4


Gambar 1. 1 Diagram Metode Waterfall

Berikut penjelasan tahapan-tahapan dari penyelesaian masalah menggunakan

metode Waterfall:

1. Requirement

Pada tahap ini requirement atau tahap pengumpulan data yang akan dijelaskan

dalam deskripsi alat pada penulisan ini terkait komponen dan bahan yang

dibutuhkan untuk melaksanakan pembuatan rancang bangun. Dan menganalisa

kegunaan dari setiap komponen modul alat yang akan digunakan selama

pembuatan.

2. Design

Pada tahap ini melakukan desain perancangan perangkat keras yang dijelaskan

dengan skematik sistem alat dan, alur pengkabelan setiap perangkat modul sebagai

gambaran pada saat pengerjaan rancang bangun alat berlangsung.

3. Implementation

Sesudah memiliki rancangan perangkat keras, proses pembuatan rancang bangun

dilanjutkan dengan membuat kode kode pemograman yang dijelaskan dalam

5


implementasi perangkat lunak yang didalamnya dijelaskan pembuatan algoritma

pemograman yang akan digunakan agar sistem alat dapat bekerja.

4. Testing

Pada tahap ini melakukan pengujian sistem rancang bangun. Termasuk

menganalisa hasil pengujian untuk menilai apakah sistem alat dapat bekerja dengan

baik dan mengidentifikasi kesalahan dan menyelesaikan masalah apabila

ditemukan kegagalan pada sistem.

5. Maintenance

Maintenance atau tahap pendukung dimana sistem alat diberikan masukan untuk

pengembangan selanjutnya seperti penambahan fitur-fitur yang belum ada pada

sistem alat tersebut.

Sesudah menyelesaikan penilitian, dilanjutkan dengan penyusunan laporan sesuai

dengan pedoman yang telah ditetapkan oleh panitia skripsi Jurusan Teknik

Informatika dan Komputer Politeknik Negeri Jakarta.

6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 IoT (Internet of Things)

Gambar 2. 1 Internet of Things

Sumber: https://www.channelfutures.com/msp-501/iot-past-and-present-the-history-of-iot-and-where-its-

headed-today

Internet of Things (IOT) adalah struktur dimana objek, orang disediakan dengan

identitas eksklusif dan kemampuan untuk pindah data melalui jaringan tanpa

memerlukan dua arah antara manusia ke manusia yaitu sumber ke tujuan atau

interaksi manusia ke komputer. Internet of Things merupakan perkembangan

keilmuan yang sangat menjanjikan untuk mengoptimalkan kehidupan berdasarkan

sensor cerdas dan peralatan pintar yang bekerjasama melalui jaringan internet

(Burange & Misalkar, 2015).

Banyak hal di lingkungan sekitar memberikan potensi untuk bisa dipengaruhi oleh

Internet of Things. Beberapa contoh diantaranya adalah smart home. Smart home

merupakan salah satu contoh implementasi Internet of Things yang saat ini sedang

banyak dikembangkan. Disetiap peralatan dipasangkan sebuah sistem yang

terhubung ke dalam sebuah jaringan kemudian alat tersebut dapat dimonitor atau

bahkan diremot menggunakan remot kontrol untuk bisa dikendalikan jarak jauh.

Contohnya seperti lampu ruangan yang dihidup atau matikan menggunakan

smartphone atau termometer suhu ruangan yang memberikan notifikasi keadaan

suhu ruangan saat ini ke smartphone pengguna. Dengan kecanggihan seperti itu, di

7


masa depan sangat memungkinkan hampir segala objek yang ada dilingkungan

dapat diberikan sebuah sistem yang mampu melakukan perpindahan data sehingga

alat-alat tersebut dapat dikontrol dimana saja dan kapan saja.

2.2 Arduino

Untuk memahami Arduino, terlebih dahulu harus memahami apa yang dimaksud

dengan physical computing. Physical computing adalah membuat sebuah sistem

atau perangkat fisik dengan menggunakan software dan hardware yang sifatnya

interaktif yaitu dapat menerima rangsangan dari lingkungan dan merespon balik.

Physical computing adalah sebuah konsep untuk memahami hubungan yang

manusiawi antara lingkungan yang sifat alaminya adalah analog dengan dunia

digital.

Arduino dikatakan sebagai sebuah platform dari physical computing yang bersifat

open source. Perlu dipahami bahwa kata “platform” di sini adalah sebuah pilihan

kata yang tepat. Arduino tidak hanya sekedar sebuah alat pengembangan, tetapi ia

adalah kombinasi dari hardware, bahasa pemrograman dan Integrated

Development Environment (IDE) yang canggih. IDE adalah sebuah software yang

sangat berperan untuk menulis program, meng-compile menjadi kode biner dan

meng-upload ke dalam memory microcontroller. Ada banyak projek dan alat-alat

dikembangkan oleh akademisi dan profesional dengan menggunakan arduino,

selain itu juga ada banyak modul-modul pendukung (sensor, tampilan, penggerak

dan sebagainya) yang dibuat oleh pihak lain untuk bisa disambungkan dengan

Arduino. Arduino berevolusi menjadi sebuah platform karena ia menjadi pilihan

dan acuan bagi banyak praktisi (Fitriansyah, Chairunnissa, Sopian, & Narji, 2019).

2.2.1 Bagian Komponen Arduino

Arduino memiliki bagian-bagian komponen pada permukaan papannya. Dengan

mengambil contoh sebuah papan Arduino uno dengan tipe USB, bagian-bagiannya

adalah sebagai berikut:

8


Gambar 2. 2 Bagian-Bagian Arduino Uno

a. 14 pin Input/Output digital (0-13)

Berfungi sebagai input atau output yang dapat diatur oleh program. Khusus untuk

6 buah pin yaitu 3, 5, 6, 9, 10. Dan 11 dapat juga berfungsi sebagai pin analog

output dimana tegangan output nya dapat diatur. Nilai sebuah pin output analog

dapat deprogram antara 0-255, dimana hal itu mewakili nilai tegangan 0-5V.

b. USB

USB berfungsi untuk: media yang menghubungkan program dari komputer ke

dalam papan, memuat program yang dibuat dari komputer ke papan, dan memberi

daya listrik kepada papan.

c. Sambungan SV1

Sambungan atau jumper untuk memilih daya papan, apakah dari sumber eksternal

atau menggunakan USB. Sambungan ini tidak diperlukan lagi pada papan Arduino

versi terakhir karena pemilihan sumber daya eksternal atau USB dilakukan secara

otomatis.

d. Q1-Kristal (Quartz Crytal Ascillator)

9


Jika microcontroller dianggap sebagai otak, maka kristal adalah jantungnya karena

komponen ini menghasilkan detak-detak yang dikirm kepada mikrokontroler agar

melakukan sebuah operasi untuk setiap detiknya. Kristal ini dipilih yang berdetak

16 juta kali per detik (16Mhz).

e. Tombol Reset

Untuk me-reset papan sehingga program akan mulai lagi dari awal. tombol reset ini

bukan untuk menghapus program atau mengosongkan microkontroller.

f. In-Circuit Serial Program (ICSP)

Port ICSP memungkinkan pengguna untuk memprogram mikrokontroller secara

langsung, tanpa melalui bootloader. Umumnya pengguna arduino tidak melakukan

ini sehingga ICSP tidak terlalu dipakai walaupun disediakan.

g. IC 1-Mikrokontroller Atmega

Komponen utama dari papan Arduino, di dalamnya terdapat CPU, ROM dan RAM.

h. X1-port adaptor sumber daya eksternal

Jika hendak disuplai dengan sumber daya eksternal, papan Arduino dapat diberikan

tegangan DC antara 9-12V.

i. 6 pin input analog (0-5)

Pin ini sangat berguna untuk membaca tegangan yang dihasilkan oleh sensor

analog, seperti sensor suhu. Program dapat membaca nilai sebuah pin input antara

0 – 1023, dimana hal itu mewakili nilai tegangan 0 – 5V.

Saat ini ada bermacam-macam bentuk papan Arduino yaitu Arduino UNO, Arduino

Serial, Arduino Mega, Arduino Fio, Arduino Lilypad, Arduino BT, Arduino Nano.

setiap jenis arduino memiliki spesifikasi dan kegunaannya masing-masing

tergantung dari pemakaian dari penggunanya.

2.2.1 Arduino IDE

Arduino memiliki software yang digunakan untuk memasukan algoritma bahasa

pemograman kedalam mesin arduino. Software tersebut ialah Arduino IDE dimana

aplikasi ini dapat menjadi program editor yang memungkinkan pengguna menulis

10


dan mengedit program dalam bahasa processing, sebagai compiler untuk mengubah

kode program menjadi kode biner agar dapat dibaca oleh sistem, dan juga uploader

sebagai modul yang memuat kode biner dari komputer ke dalam memori di dalam

papan Arduino.

2.3 Bluetooth

Bluetooth adalah sebuah teknologi komunikasi wireless (tanpa kabel) yang

beroperasi dalam pita frekuensi 2,4 GHz unlicensed ISM (Industrial, Scientific and

Medical) dengan menggunakan sebuah frequency hopping transceiver yang mampu

menyediakan layanan komunikasi data dan suara secara real-time antara host-host

bluetooth dengan jarak jangkauan layanan yang terbatas. pertama dirilis untuk

bluetooth versi 1.0 dan 1.0 B pada tanggal 26 Juli 1999. Bluetooth sendiri dapat

berupa card yang bentuk dan fungsinya hampir sama dengan card yang digunakan

untuk Wireless Local Area Network (WLAN) dimana menggunakan frekuensi radio

standar IEEE 802.11, hanya saja pada bluetooth mempunyai jangkauan jarak

layanan yang lebih pendek dan kemampuan transfer data yang lebih rendah.

Pada dasarnya bluetooth diciptakan bukan hanya menggantikan atau

menghilangkan penggunaan kabel didalam melakukan pertukaran informasi, tetapi

juga mampu menawarkan fitur yang baik untuk teknologi mobile wireless dengan

biaya yang relatif rendah, konsumsi daya yang rendah, interoperability yang

menjanjikan, mudah dalam pengoperasian dan mampu menyediakan layanan yang

bermacam-macam. Perangkat yang memiliki teknologi wireless bluetooth akan

mempunyai kemampuan untuk melakukan pertukaran informasi dengan jarak

jangkauan sampai dengan 10 meter, bahkan untuk daya kelas 1 bisa sampai pada

jarak 100 meter. Sistem bluetooth menyediakan layanan komunikasi point to point

maupun komunikasi point to multipoint.

Produk Bluetooth dapat berupa PC card atau USB adapter yang dimasukkan ke

dalam perangkat. Perangkat-perangkat yang dapat diintegerasikan dengan

teknologi bluetooth antara lain : mobile PC, mobile phone, PDA (Personal Digital

Assistant), headset, kamera digital, printer, router dan masih banyak peralatan

lainnya. Aplikasi- aplikasi yang dapat disediakan oleh layanan bluetooth ini antara

lain : PC to PC file transfer, PC to PC file synch (notebook to desktop), PC to mobile

11


phone, PC to PDA, wireless headset, LAN connection via ethernet access point dan

sebagainya.

Hingga saat ini Bluetooth telah digunakan dalam berbagai macam perangkat, seperti

headset, laptop, mobile phone, game controllers, wireless mp3 speaker, serta yang

cukup menarik adalah livestock trackers (sebuah teknologi untuk memantau hewan

peliharaan secara nirkabel/tanpa kabel). Berikut ini beberapa versi Bluetooth yang

telah dikembangkan sampai dengan teknologi Bluetooth terbaru saat ini:

a. Bluetooth v1.2

Bluetooth v1.2 merupakan versi yang paling stabil dari varian Bluetooth v1.x. Versi

Bluetooth v1.2 mendukung kecepatan transfer data hingga 1 Mbps (lebih dari 0.7

Mbps dalam prakteknya) serta memiliki jangkauan maksimum sekitar 10 meter.

b. Bluetooth v.2.1+EDR

Bluetooth versi v2.1 menggunakan teknologi Enhanced Data Rate (EDR) yang

meningkatkan data rate hingga 3 Mbps (sekitar 2.1 Mbps dalam prakteknya).

Bluetooth v2.1, dirilis pada tahun 2007.

c. Bluetooth v3.0+HS

Bluetooth versi v.30 memiliki kecepatan data rate yang sama dengan Bluetooth

versi 2 yakni 3 Mbps. Namun Bluetooth v3.0 memiliki fitur tambahan dapat

terkoneksi dengan wifi sehingga memiliki data rate dengan maksimum kecepatan

hingga 24 Mbps. Dipasaran terdapat Bluetooth dengan label “Bluetooth v3.0+HS”

dan yang hanya berlabel “Bluetooth v3.0”, perbedaanya adalah Bluetooth dengan

label +HS memiliki fitur untuk terhubung dengan wifi.

d. Bluetooth v4.0 dan Bluetooth Low Energy

Bluetooth v4.0 di bagi menjadi 3 model, yakni model klasik, kecepatan tinggi, dan

daya rendah. Model klasik dan mode kecepatan tinggi menggunakan teknologi

Bluetooth versi v2.x dan Bluetooth versi v3.x + HS. Sedangkan Bluetooth Low

Energy (BLE) merupakan sebuah perombakan secara besar-besaran pada teknologi

Bluetooth yang memang dikhususkan untuk pengaplikasian Bluetooth pada suatu

sistem dengan daya rendah dan tidak memerlukan kecepatan transfer data yang

12


tinggi, atau pada transmisi data konstan. Sebagai akibatnya Bluetooth ini memiliki

rentang jarak koneksi hanya sekitar 50m serta data rate yang hanya 0.27 Mbps untuk

penghematan konsumsi daya.

e. Bluetooth v5.0

Bluetooth v5.0 merupakan pengembangan Bluetooth yang difokuskan untuk

teknologi Internet Of Things (IOT). Bluetooth versi ini mendukung jarak transmisi

hingga 240 meter atau 4x lebih besar dari sebelumnya, serta kecepatan transmisi

data 50 Mbps atau 2x lebih cepat dari versi sebelumnya dan memiliki kapasitas

broadcasting message 8x lebih besar serta dilengkapi dengan kemampuan untuk

membuat koneksi terhadap wifi.

2.3.1 Modul Bluetooth HC-06

Bluetooth HC-06 adalah modul bluetooth yang biasa digunakan untuk komunikasi

penerimaan dan pengiriman data langsung dengan mikrokontroler melalui jalur pin

RX dan TX. Pada dasarnya modul bluetooth HC-06 hanya dikonfigurasi oleh pabrik

sebagai mode slave dan tidak dapat diubah menjadi mode master. Modul bluetooth

hc-06 merupakan jenis bluetooth yang memiliki kebutuhan daya listrik yang

rendah. Berikut ini bentuk fisik dari modul Bluetooth HC-06.

Gambar 2. 3 Bentuk Fisik Modul Bluetooth HC-06

13


Sumber :wahyuagung.com//logo-bluetooth.html

Spesifikasi yang dimiliki oleh modul Bluetooth HC-06 adalah:

• Bluetooth v2.0 + EDR

• Power level: Class 2

• Band: 2.40Ghz ISM

• Operasi daya rendah: +3.3V – +6V

• Operasi temperatur: -20ºC to +55ºC

• PIO (Programmable Input/Output) kontrol

• Sensitivitas: -80dBm

Bluetooth HC-06 juga disediakan command set didalamnya untuk bisa dirubah

konfigurasi pada baudrate, nama bluetooth, PIN password pairing dan lainnya

dengan menggunakan jalur pin RX dan TX. Beberapa contoh command set yang

digunakan adalah:

Tabel 2. 1 Tabel Contoh Command Set Bluetooth HC-06

Command Fungsi

AT Diginakan untuk mengetahui kondisi

Bluetooth berfungsi atau tidak

AT+NAME (device name) Digunakan untuk merubah nama bluetooth

AT+PSWD xxxx Digunakan untuk merubah PIN password

ketika pairing perangkat bluetooth

AT+VERSION Digunakan untuk mengetahui versi dari

perangkat modul bluetooth

14


2.4 Solenoid Door Lock

Gambar 2. 4 Solenoid Door lock

Sumber: http://www.waferstar.com/image/Lock-Solenoid-02.jpg

Solenoid Door Lock adalah sebuah alat yang difungsikan khusus sebagai pengunci

pintu secara elektronik. Prinsip dari solenoid sendiri akan bekerja sebagai pengunci

dan akan aktif ketika diberikan tegangan. Didalam solenoid terdapat kawat yang

melingkar pada inti besi. Ketika arus listrik mengalir melalui kawat ini, maka terjadi

medan magnet untuk menghasilkan energi yang akan menarik inti besi ke dalam.

Solenoid door lock ada berbagai macam jenis ukuran dan untuk masing-masing

ukuran diperlukan tegangan listrik yang berbeda-beda. Salah satu yang biasa

digunakan adalah solenoid door lock yang memakai tegangan 12 volt seperti yang

ada pada gambar 2.5. Solenoid ini juga memiliki dua sistem kerja yang berbeda

yaitu Normally Close (NC) dan Normally Open (NO). Perbedaaan cara kerjanya

adalah untuk solenoid normaly close jika tidak diberi tegangan listrik maka

kondisinya akan memanjang atau tertutup dan akan memendek jika solenoid sudah

dialiri tegangan listrik. Sedangkan normaly open adalah kebalikan dan normaly

close yang apabila solenoid tidak diberi tegangan listrik maka posisinya akan

memendek atau terbuka (Mubaroq, Nawawi, & Setyowati, 2018).

15


2.5 Relay

Gambar 2. 5 Relay

Sumber: https://shopee.co.id/Modul-Relay-1-Channel-12VDC-i.40647041.6102798917

Relay adalah saklar elektrik yang menggunakan elektromagnet untuk

memindahkan saklar dari posisi OFF ke posisi ON. Daya yang dibutuhkan relatif

kecil dari untuk mengaktifkan relay tetapi relay dapat mengendalikan sesuatu yang

membutuhkan daya lebih besar. Dalam relay terdapat komponen penyusun yaitu

sebagai berikut:

a. Koil (Kumparan)

Komponen pada relay yang digunakan untuk menciptakan medan magnet

elektromagnetik untuk mengubah posisi relay.

b. Input

Input merupakan bagian komponen relay yang membutuhkan tegangan untuk

menjalankan kumparan.

c. Common

Common merupakan bagian saklar yang tersambung dengan Normally Close (NC)

ketika dalam keadaan normal

d. Normally Close (NC)

16


Normally Close (NC) merupakan kondisi saklar relay yang tersambung dengan

common ketika dalam keadaan normal

e. Normally Open (NO)

Normally Open (NO) merupakan kondisi saklar relay yang tidak tersambung ke

common ketika dalam keadaan normal.

2.6 Lampu LED Mini

Gambar 2. 6 Lampu LED Mini

Sumber: https://www.jalankatak.com/id/led/

Lampu LED atau kepanjangannya Light Emitting Diode adalah suatu lampu

indikator dalam perangkat elektronika yang biasanya memiliki fungsi untuk

menunjukkan status dari perangkat elektronika tersebut. Lampu LED terbuat dari

plastik dan dioda semikonduktor yang dapat menyala apabila dialiri tegangan listrik

rendah (sekitar 1.5 volt DC). Bermacam-macam warna dan bentuk dari lampu LED,

disesuaikan dengan kebutuhan dan fungsinya.

17


2.7 Step Down

Gambar 2. 7 Modul Step Down LM2596

Sumber: http://www.jogjarobotika.com/dc-dc-converter/638-lm2596-adjustable-dc-dc-step-down-module-

ultra-compact-input-3-40v-output-15-35v.html

DC Step Down adalah converter yang bekerja sebagai step-down DC (Direct

Current) yang fungsinya adalah menurunkan tegangan DC dengan mengatur besar

Dutycycle switching. Spesifikasi DC Step Down LM2596 yang digunakan yaitu:

• Input: DC 3V sampai dengan 40V

• Output dapat diatur dari DC 1.5V sampai 35V

• Arus: Maksimal 3A

2.8 Power Supply

Gambar 2. 8 Jenis-Jenis Power Supply

Sumber: https://teknikelektronika.com/pengertian-power-supply-jenis-catu-daya/

Power Supply atau dalam Bahasa Indonesia disebut dengan catu daya adalah suatu

alat listrik yang dapat menyediakan energi listrik untuk perangkat listrik ataupun

18


elektronika lainnya. Pada dasarnya power supply atau catu daya ini memerlukan

sumber energi listrik yang kemudian mengubahnya menjadi energi listrik yang

dibutuhkan oleh perangkat elektronika lainnya. Oleh karena itu power supply

kadang – kadang disebut juga dengan istilah Electric Power Converter (Cholish,

Rimbawati, & Hutasuhut, 2017).

Bedasarkan fungsinya power supply dibedakan menjadi 3 jenis yaitu:

• Regulated Power Supply

Regulated Power Supply adalah Power Supply yang dapat menjaga kestabilan

tegangan dan arus listrik meskipun terdapat perubahaan atau variasi pada beban

atau sumber listrik (Tegangan dan Arus Input).

• Unregulated Power Supply

Unregulated Power Supply adalah Power Supply tegangan ataupun arus listriknya

dapat berubah ketika beban berubah atau sumber listriknya mengalami perubahan

• Adjustable Power Supply

Adjustable Power Supply adalah Power Supply yang tegangan atau arusnya dapat

diatur sesuai kebutuhan dengan menggunakan Knob Mekanik. Terdapat 2 jenis

Adjustable Power Supply yaitu Regulated Adjustable Power Supply dan

Unregulated Adjustable Power Supply.

Selain perbedaan power supply berdasarkan fungsi mekanikal dan metode

konversinya, power supply juga terdiri dari beberapa jenis yaitu:

a. DC Power Supply

DC Power Supply adalah pencatu daya yang menyediakan tegangan maupun arus

listrik dalam bentuk DC (Direct Current) dan memiliki Polaritas yang tetap yaitu

Positif dan Negatif untuk bebannya. Terdapat 2 jenis DC Supply yaitu AC to DC

power supply dan Linear Regulator.

b. AC Power Supply

AC Power Supply adalah Power Supply yang mengubah suatu taraf tegangan AC

ke taraf tegangan lainnya. Contohnya AC Power Supply yang menurunkan

19


tegangan AC 220V ke 110V untuk peralatan yang membutuhkan tegangan

110VAC. Atau sebaliknya dari tegangan AC 110V ke 220V.

c. Switch-Mode Power Supply

Switch-Mode Power Supply (SMPS) adalah jenis Power Supply yang langsung

menyearahkan (rectify) dan menyaring (filter) tegangan Input AC untuk

mendapatkan tegangan DC. Tegangan DC tersebut kemudian di-switch ON dan

OFF pada frekuensi tinggi dengan sirkuit frekuensi tinggi sehingga menghasilkan

arus AC yang dapat melewati Transformator Frekuensi Tinggi.

d. Programmable Power Supply

Programmable Power Supply adalah jenis power supply yang pengoperasiannya

dapat dikendalikan oleh Remote Control melalui antarmuka (interface) Input

Analog maupun digital seperti RS232 dan GPIB.

e. Uninterruptible Power Supply (UPS)

Uninterruptible Power Supply atau sering disebut dengan UPS adalah Power

Supply yang memiliki 2 sumber listrik yaitu arus listrik yang langsung berasal dari

tegangan input AC dan Baterai yang terdapat didalamnya. Saat listrik normal,

tegangan Input akan secara simultan mengisi Baterai dan menyediakan arus listrik

untuk beban (peralatan listrik). Tetapi jika terjadi kegagalan pada sumber tegangan

AC seperti matinya listrik, maka Baterai akan mengambil alih untuk menyediakan

Tegangan untuk peralatan listrik/elektronika yang bersangkutan.

f. High Voltage Power Supply

High Voltage Power Supply adalah power supply yang dapat menghasilkan

Tegangan tinggi hingga ratusan bahkan ribuan volt. High Voltage Power Supply

biasanya digunakan pada mesin X-ray ataupun alat-alat yang memerlukan tegangan

tinggi.

20


2.9 Kabel Jumper

Gambar 2. 9 Kabel Jumper

Sumber: https://www.aldyrazor.com/2020/04/kabel-jumper-arduino.html

Kabel Jumper adalah kabel elektrik yang memiliki pin konektor disetiap ujungnya

yang berfungsi untuk menghubungkan antar komponen-komponen elektronika

tanpa perlu melakukan solder. Kabel jumper biasanya digunakan pada breadboard

atau alat prototype agar memudahkan ketika perangkaian perangkat. Konektor pada

ujung kabel terdiri dari dua jenis yaitu konektor male dan konektor female. Karena

konektor memiliki dua jenis, secara keseluruhan kabel jumper terbagi menjadi 3

macam berdasarkan konektornya, yaitu:

1. Kabel Jumper Male to Male

Gambar 2. 10 Kabel Jumper Male to Male

21



Kabel jumper male to male memiliki kepala pin pada setiap masing-masing ujung

kabel. Biasanya digunakan untuk pemakaian breadboard.

2. Kabel Jumper Male to Female

Gambar 2. 11 Kabel Jumper Male to Female


Kabel Jumper Male to Female adalah jenis kabel yang memiliki jenis konektor

berbeda pada setiap ujungnya. Diujung satunya memiliki kepala pin dan satunya

lagi memiliki ujung berbentuk port. Kabel jumper male to female biasanya

digunakan untuk dipasangkan pada kaki pin komponen.

3. Kabel Jumper Female to Female

Gambar 2. 12 Kabel Jumper Female to Female

22



Kabel jumper female to female adalah kabel yang dikedua ujungnya memiliki

konektor berbentu port. Biasanya kabel ini digunakan untuk menghubungkan kabel

jumper male to male atau komponen yang memiliki kaki pin.

2.10 Papan PCB

Gambar 2. 13 Papan PCB

Sumber: https://www.nesabamedia.com/pengertian-fungsi-dan-jenis-jenis-pcb/

Papan Rangkaian Tercetak (PRT) atau sering juga disebut PCB merupakan papan

pemasangan komponen elektronika yang jalur hubungannya menggunakan papan

berlapis tembaga. Pembentukan jalur PCB dilakukan dengan cara etching

(pelarutan), dimana sebagian tembaga dilepaskan secara kimia dari suatu papan

lapis tembaga kosong (blangko). Tembaga yang tersisa beserta alasnya itulah yang

akan membentuk jalur pengawatan PCB

PCB adalah singkatan dari Printed Circuit Board yang dalam bahasa Indonesia

sering diterjemahkan menjadi Papan Rangkaian Cetak atau Papan Sirkuit Cetak.

Seperti namanya yaitu Papan Rangkaian Tercetak (Printed Circuit Board), PCB

adalah Papan yang digunakan untuk menghubungkan komponen-komponen

Elektronika dengan lapisan jalur konduktornya. Pada papan pcb memiliki terdiri

dari beberapa lapisan yaitu lapisan silk screen, lapisan soldermask lapisan tembaga,

dan lapisan substrat. Papan PCB juga dibedakan berdasarkan fleksibilitasnya, yaitu

adalah sebagai berikut:

23


Gambar 2. 14 Jenis-Jenis PCB

Sumber: https://teknikelektronika.com/pengertian-pcb-printed-circuit-board-jenis-jenis-pcb/

a. Rigid PCB

Rigid yang berarti kaku, kaku yang dimaksud adalah PCB jenis Rigid rangkaiannya

cetaknya kaku dan tidak fleksibel. Rigid PCB terbuat dari bahan substrat yang

padat, kaku, dan keras.

b. Flex PCB

Berbentu fleksibel dan tidak kaku, substratnya terbuat dari bahan plastik sehingga

PCB dapat dibengkokkan tanpa merusak rangkaian yang ada pada PCB tersebut.

c. Rigid-Flex PCB

Jenis PCB ini merupakan penggabungan antara Rigid PCB dan Flex PCB yang

digabung menjadi satu bagian.

2.11 Resistor

Gambar 2. 15 Resistor

24


Sumber: https://cerdika.com/resistor/

Resistor atau sering dikenal sebagai hambatan, memiliki fungsi sebagai pembatas

arus listrik atau sebagai pembagi tegangan listrik. Besarnya arus dan tegangan

listrik pada suatu rangkaian elektonika ditentukan dengan besarnya hambatan yang

diberikan pada rangkaian. Satuan yang digunakan untuk menyatakan besaran suatu

hambatan pada Resistor dinyatakan dengan Ohm yang dilambangkan dengan

simbol Ω (Omega) (Andika, Bayupati, & Wirdiani, 2015).

2.12 Fritzing

Gambar 2. 16 Aplikasi Fritzing

Sumber: http://secureinstruments.blogspot.com/2015/06/fritzing-software.html

Fritzing merupakan sebuah software bersifat open source untuk merancang

rangkaian elektronika. Fritzing dikembangkan di University of Applied of Postdam.

software tersebut mendukung para penggemar elektronika untuk membuat

prototipe produk dengan merancang rangkaian berbasis mikrokontroler Arduino.

elektronika pemula membuat layout PCB yang bersifat custom. tampilan dan

penjelasan Fritzing bisa dengan mudah dipahami oleh seseorang yang baru pertama

kali menggunakannya. dengan fitur yang dimilikinya tersebut, Fritzing disebut

sebagai sebuah Software Design Automation (EDA) untuk non-engineer. Dalam

perancangannya, menggunakan tampilan breadboard sebagai prototipe penyusunan

komponen elektronika. beberapa komponen yang mulai dari Arduino, raspberry

25


PI, berbagai sensor, voltage regulator, resistor, dan masih banyak komponen modul

lainnya (Alam, Parinduri, Hutagalung, Hutagalung, & Masri, 2020).

2.13 Bluetooth Terminal

Gambar 2. 17 App Bluetooth Terminal

Bluetooth terminal dikembangkan oleh Sonworks, merupakan aplikasi android

yang diprogram untuk serial komunikasi antara bluetooth terminal dengan

perangkat bluetooth. untuk berkomunikasi, aplikasi ini mengirimkan perintah

melalui terminal lalu disampaikan ke perangkat bluetooth. Smartphone android

harus sudah terhubung dengan perangkat bluetooth sebelumnya. Aplikasi ini biasa

digunakan untuk mengontrol sebuah perangkat yang menggunakan sinyal bluetooth

sebagai media penghubung.

2.14 Bluetooth Signal Strength Meter

Gambar 2. 18 Aplikasi Bluetooth Signal Strength Meter

Bluetooh terminal dikembangkan oleh Edgar Garcia Leyva, merupakan aplikasi

android yang diprogram untuk mendeteksi sinyal bluetooth yang terbaca disekitar

smartphone. Aplikasi ini dapat menunjukan kekuatan sinyal dan sensitifitas dari

sinyal bluetooth yang terbaca olehnya. Aplikasi ini digunakan salah satunya adalah

untuk mengetahui persentase kekuatan sinyal yang didapat dan sensitifitas pancaran

sinyal bluetooth yang dihasilkan oleh perangkat android tersebut.

26

BAB III

PERANCANGAN DAN REALISASI

Pada bab ini akan dijelaskan secara rinci mengenai perencanaan rancangan dalam

pembuatan alat termasuk pemograman yang akan digunakan untuk menjalankan

fungsi alat sesuai dengan tujuan dari dibuatnya alat ini, dan akan dijelaskan berikut

skenario cara pengujian mengenai alat yang dibuat.

3.1 Perencanaan Alat

3.1.1 Deskripsi Alat

Sistem alat gagang pintu yang akan dibuat merupakan smart access lock door yaitu

menggunakan media bluetooth sebagai media penghubung. Sistem alat ini

menggunakan arduino uno sebagai mikrokontroler yang menjadi pusat kontrol dari

komponen alat utama. Komponen-komponen alat yang digunakan adalah sebagai

berikut:

• Terdapat power supply 12 volt 3 ampere sebagai sumber listrik yang

digunakan untuk menjalankan sistem alat. Aliran listrik dibagi dua untuk

menjalankan arduino uno dan solenoid.

• Terdapat modul step down yang digunakan untuk mengurangi tegangan listrik

12 volt menjadi 9 volt untuk dialirikan ke arduino sebagai sumber power.

• Terdapat arduino uno sebagai mikrokontroler yang mengendalikan semua

komponen alat modul.

• Terdapat modul Bluetooth hc-06 sebagai media koneksi antara sistem alat

dengan smartphone.

• Terdapat relay yang berperan sebagai saklar dimana dapat dirubah posisi on

dan off, dalam sistem ini relay akan dikondisikan off sebagai posisi awal, dan

berubah menjadi on apabila sudah menerima perintah dari arduino.

• Terdapat solenoid door lock sebagai bagian utama kunci pada gagang pintu,

solenoid akan membuka kunci apabila sudah dialiri listrik.

• Terdapat lampu led mini sebagai indikator pada sistem. Lampu led biru untuk

tanda bahwa sistem alat sedang menyala, dan lampu led hijau untuk indikator

27


tanda solenoid sudah dalam posisi terbuka. Terdapat resistor 220 ohm untuk

membatasi tegangan listrik masuk ke lampu led mini.

• Terdapat tombol push sebagai pembuka solenoid untuk menggantikan peran

smartphone.

• Terdapat kabel jumper male to male dan male to female yang digunakan

sebagai penghubung modul alat dalam rangkaian.

• Terdapat papan PCB sebagai papan menyambungkan kabel-kabel dan

komponen dari alat-alat elektronika.

3.1.2 Cara Kerja Alat

Untuk memahami cara kerja dari sistem alat, berikut ini flowchart cara kerja sistem

alat yang ditunjukan pada gambar 3.1.

Gambar 3. 1 Flowchart Cara Kerja Alat

28


Pada Gambar 3.1, terdapat alur Flowchart yang menggambarkan cara kerja alat

pada sistem gagang pintu ini.

3.1.3 Spesifikasi Alat

Berikut ini tabel spesifikasi alat yang digunakan dalam rancang bangun gagang

pintu ini

Tabel 3. 1 Tabel Spesifikasi Alat

No Nama Komponen Fungsi Spesifikasi

1 Arduino UNO Sebagai kontroler utama

untuk pengoperasian alat

embeded

- Microcontroller

ATmega328P

- Operating

voltage 5V

- Input voltage 7-

12V

(recommended)

- Input Voltage

(limit) 6-20V

- Digital I/O pins

14 pins, Analog

input 6 pins

- Flash memory

32Kb

- Clock Speed

16Mhz

2 Modul Bluetooth

HC-06

Alat yang

menghubungkan sistem

gagang pintu agar dapat

berkomunikasi dengan

smartphone menggunakan

media sinyal bluetooth

- Bluetooth

protocol tipe

v2.0+EDR

- Kelas B dengan

jangkauan

terbaik hingga

10 M

- Kecepatan up to

2.1Mbps

- Dimensi

15,2mm x

35,7mm x

5,6mm

- Tegangan 3,3V-

6V

3 Relay Alat yang berperan

sebagai saklar untuk

membuka tutup solenoid

- Tegangan 3.75-

6V

- Output max

10A

4 Solenoid Door Lock Alat utama yang perperan

sebagai kunci pintu

- Tegangan 12V

29


- Dimensi 27mm

x 29mm x

18mm

5 Lampu LED mini

(biru dan hijau)

Sebagai penanda alat

dapat bekerja.

Biru untuk kondisi sistem

alat menyala dan hijau

untuk tanda jika pintu

sudah tidak terkunci

- Tegangan 3,3V

6 Resistor Sebagai pembatas

tegangan listrik untuk

masuk ke lampu led

- 220 ohm

7 Tombol push Tombol untuk

menyambung atau

memutus arus listrik ke

solenoid. Tombol ini

digunakan untuk

membuka kunci dari

dalam

- Bentuk

lingkaran

- Diameter

16mm

8 Power supply Sebagai sumber daya

sistem alat

- Tegangan

output 12 volt

- Arus output 3

ampere

- Dimensi 8,5 cm

x 5,5 cm x 3,5

cm

9 Kabel Jumper Sebagai kabel

penghubung antar

komponen dengan soket

- Kabel jumper

male – male

- Kabel jumper

male - female

10 Papan PCB Sebagai penghubung

komponen-komponen

elektronika

- Dimensi 10cm

x 4,9cm x

0.2cm

11 Modul Step Down Sebagai pengecil tegangan

listrik yang akan

digunakan untuk power

arduino uno

- Input tegangan

4V-35V

- Output

tegangan 1,25V

-30V

- Output arus

maksimal 3

Ampere

30


3.1.4 Diagram Blok

Berikut ini diagram blok dari sistem alat gagang pintu yang ditunjukan pada gambar

3.2.

Gambar 3. 2 Gambar Diagram Blok

Ditunjukan pada gambar 3.2 terdapat diagram blok keseluruhan dari rancang

bangun keamanan pintu dengan bluetooth. Pada penulisan laporan ini, penulis

mengambil bagian sistem alat gagang pintu. blok diagram yang digunakan yaitu

pada bagian sebelah kanan dengan garis putus-putus berwarna hitam.

Pada Gambar 3.2 bagian sistem alat gagang pintu menunjukan bahwa power supply

memberikan listrik ke dua arah. Yang pertama untuk arduino yang mana melalui

step down dahulu untuk mengurangi tegangan listrik 12 volt menjadi 9 volt. Lalu

yang kedua dialirkan untuk menggerakan solenoid melalui relay. Tegangan 12 volt

pada relay akan dialirkan ke solenoid ketika relay sudah dalam kondisi on.

Pada sistem ini terdapat dua cara yang digunakan untuk membuka kunci pintu

solenoid. Yang pertama yang itu dengan kontrol bluetooth yang mana sebagai

tujuan utama dari cara kerja sistem alat gagang pintu ini. Yang kedua menggunakan

tombol push, tombol ini berada pada sisi pintu dalam ruangan yang bertujuan untuk

membuka kunci solenoid sehingga pintu bisa langsung dibuka.

31


3.2 Desain Perancangan Perangkat Keras

Setelah membuat diagram blok dan mengetahui fungsi serta komponen apa saja

yang dibutuhkan, maka tahap selanjutnya adalah perancangan sistem hardware.

Dalam perancangan hardware, dilakukan beberapa proses diantaranya perancangan

penyusunan rangkaian masing-masing komponen, dan pengkabelan (wiring).

3.2.1 Perencanaan Perangkat Keras

Berikut adalah tampilan skematik dan alur pengkabelan sistem dengan

menggunakan aplikasi Fritzing untuk menunjukan susunan rangkaian dari sistem

alat gagang pintu:

Gambar 3. 3 Skematik Sistem Gagang Pintu

Sumber: Fritzing

Pada gambar 3.3 merupakan skematik susunan komponen modul perangkat keras

yang digunakan dalam perancangan sistem alat gagang pintu yang ditampilkan

menggunakan aplikasi Fritzing.

32


Gambar 3. 4 Alur Perkabelan Sistem Gagang Pintu

Sumber: Fritzing

Pada gambar 3.4 ditunjukan alur pengkabelan setiap komponen alat. Komponen

alat terdiri dari

• Arduino uno

• Bluetooth HC-06

• Relay

• Solenoid

• Lampu LED mini

• Resistor

• Power Supply 12 volt

• Modul Step Down

• Tombol Push

Untuk hubungan pengkabelan antara komponen dan modul akan dijelaskan

perbagian setiap barang pada berikut ini.

3.2.1.1 Skematik Arduino Uno

Berikut pada gambar 3.5 adalah rangkaian skematik dari Arduino Uno.

33


Gambar 3. 5 Skematik Arduino Uno

Sumber: Fritzing

Pada pembuatan rancang bangun sistem gagang pintu ini, untuk menyalakan

arduino uno mendapatkan aliran listrik output positif dari step down yang

dihubungkan ke port pin Vin. Pin Vin dapat digunakan untuk menerima tegangan

sebagai input listrik selain menggunakan port adaptor atau post usb. dan pin GND

untuk aliran negatif. Pin 5 volt digunakan untuk memberikan output listrik ke

komponen modul seperti relay, lampu led, dan bluetooth hc-06. Kemudian pada pin

digital dihubungkan pin 8 untuk mengontrol output ke relay, dan pin Rx Tx untuk

komunikasi antara arduino uno dan bluetooth hc-06.

3.2.1.2 Bluetooth HC-06

Berikut ini pada gambar 3.6 adalah modul Bluetooth HC-06.

Gambar 3. 6 Bluetooth HC-06

34


Sumber: Fritzing

Berikut ini konfigurasi pin modul bluetooth hc-06 yang akan ditunjukan pada tabel

3.2.

Tabel 3. 2 Tabel Mapping pin Pada Bluetooth HC-06

Bluetooth hc-

06

Arduino

Uno

Rx Tx

Tx Rx

VCC 5V

GND GND

Pada gambar 3.6 ditunjunkan modul bluetooth hc-06 dengan 4 pin yang berbeda.

Masing-masing pin dihubungkan ke arduino uno. Seperti yang ditunjukan juga pada

tabel 3.2, terdapat pin Rx pada bluetooth hc-06 dihubungkan ke port Tx pada

arduino uno, pin Tx ke port pin Rx, pin VCC dihubungkan ke port pin 5 volt, dan

pin GND dipertemukan dengan port pin GND pada arduino uno juga.

3.2.1.3 Relay

Berikut ini ditunjukan gambar modul relay pada gambar 3.7.

Gambar 3. 7 Relay

Sumber: Fritzing

Dan pada berikut ini tabel konfigurasi modul Relay.

35


Tabel 3. 3 Mapping Pin Relay ke Arduino

Modul Relay Dihubungkan

ke

IN Pin 8 Digital

Arduino

VCC 5V Arduino

GND GND arduino

NO

(Normally

Open)

12 volt+

power supply

Common (C) Solenoid

Pada modul relay yang digunakan pada rancang bangun sistem gagang pintu ini.

Pin IN dihubungkan ke pin digital arduino, VCC dihubungkan ke 5 volt arduino,

pin GND dengan pin GND arduino, pin NO dihubungkan ke 12 volt positif dari

power supply, dan Common untuk mengalirkan tegangan 12 volt menuju solenoid.

3.2.1.4 Solenoid

Berikut ini ditunjukan gambar solenoid pada gambar 3.8.

Gambar 3. 8 Solenoid Door Lock

Sumber: Fritzing

Pada solenoid kabel positif dihubungkan ke Common pada relay untuk menerima

tegangan 12 volt, dan kabel negatif dihubungkan ke GND.

3.2.1.5 Lampu LED mini

Berikut ini ditunjukan gambar lampu led mini pada gambar 3.9.

36


Gambar 3. 9 Lampu LED Mini

Sumber: Fritzing

Pada sistem ini menggunakan 2 lampu led dengan warna biru dan hijau. Led biru

pada bagian positif dihubungkan ke 5 volt sedangkan led hijau pada bagian

positifnya dihubungkan ke Common relay. Semua bagian negatif lampu led

dihubungkan ke GND.

3.2.1.6 Power Supply

Power supply mengeluarkan output tegangan 12 volt yang akan dibagikan ke dua

arah yaitu sebagai power arduino uno dan penggerak solenoid.

3.2.1.7 Modul Step Down

Berikut ini ditunjukan gambar modul step down pada gambar 3.10.

Gambar 3. 10 Modul Step Down

Sumber: Fritzing

37


Pada modul step down terdapat 4 pin, pin IN+ dihubungkan ke power 12 volt dari

power supply dan pin OUT+ yang mengeluarkan tegangan 9 volt dihubungkan ke

pin Vin arduino uno. Untuk pin IN- dan OUT- dihubungkan ke GND.

3.2.1.8 Tombol Push

Berikut ini ditunjukan gambar tombol push pada gambar 3.11.

Gambar 3. 11 Tombol Push

Sumber: Fritzing

Pada tombol push, salah satu pin dihubungkan ke 12 volt dan yang lainnya ke

solenoid positif dan led hijau positif.

3.3 Implementasi Perangkat Lunak

Setelah tahap desain pada proses perancangan perangkat keras selesai, tahapan

selanjutnya adalah implement yaitu membuat sebuah algoritma pemograman untuk

pengaturan sistem pada alat yang telah dibuat. Kemudian algoritma tersebut ditulis

dalam bahasa pemrograman, Program tersebut akan di upload ke dalam arduino

uno yang bertujuan agar semua modul alat yang sudah saling terhubung bisa

berjalan sesuai dengan tujuan dari perencanaan rancang bangun sistem ini.

3.3.1 Pemograman Menggunakan Arduino IDE

Untuk memulai pemograman menggunakan arduino IDE, diperlukan arduino uno

sudah terhubung ke komputer dengan kabel USB-B dan memilih port com yang

terbaca oleh sistem komputer. kemudian tahap selanjutnya adalah memasukan

script pemograman ke arduino uno dengan cara mengunggahnya. Berikut ini

ditampilkan gambar script arduino yang digunakan.

38


Gambar 3. 12 Kode Menyimpan Nilai Pada Variabel

Pada gambar 3.12 adalah script pemograman. Pada line pertama “const int relay =

8;” menunjukan bahwa pin 8 pada arduino dinyatakan sebagai relay. Kemudian

menyimpan karakter “char” pada variabel “recievedChar”. Dan menyatakan

kondisi relay dengan menyimpan nilai 1 untuk keadaan off, 0 untuk keadaan

menyala.

Gambar 3. 13 Kode Relay

Pada gambar 3.13 ditunjukan kode relay, kondisi pin 8 relay dijadikan output

dengan kode “pinMode (relay, OUTPUT);”. Dan “digitalWrite (relay,

relay_OFF);” digunakan untuk set relay dalam kondisi off.

Berikut ini adalah gambar kode bluetooth untuk konfigurasi modul bluetooth hc-06

yang akan ditunjukan pada gambar 3.14

39


Gambar 3. 14 Kode Bluetooth

Pada gambar 3.14 adalah barisan kode untuk mengkonfigurasi perangkat modul

bluetooth hc-06. Terdapat variabel ssidBT yang menyimpan karakter “PINTU 101”

dan variabel pin menyimpan karakter “1234”. Untuk kode

Serial.print(“AT+NAME”), dan Serial.print(ssidBT); digunakan untuk

menampilkan data ke serial monitor yang nantinya akan mengganti nama bluetooth

dengan perintah AT+NAME dan “PINTU 101” sebagai nama perangkat. Begitu

juga pada kode Serial.print(“AT+PIN”); dan Serial.print(pin);. Data akan

ditampilkan ke serial monitor yang nantinya akan dikirim ke modul bluetooth untuk

mengganti pin kode saat pairing dengan smartphone. Kode AT+PIN dan pin akan

dibaca sebagai perintah untuk mengganti pin modul bluetooth menjadi “1234”.

Pada akhir baris terdapat kode Serial.begin(9600);, ini adalah kode untuk proses

kecepatan transfer mengirimkan data 9600 bit perdetik.

40


Gambar 3. 15 Kode Menyalakan Relay

Pada gambar 3.15 terdapat kode untuk menyalakan kondisi on relay. Yaitu dengan

menggunakan fungsi if, jika membaca karakter ‘o’ maka digital akan membuat pin

relay menjadi on, lalu memberikan respon dengan komentar “relaynya On”dan

membuat baris baru. Relay diberi kondisi On delay 3 detik dengan kode

“delay(3000);” lalu diakhiri dengan kondisi relay kembali menjadi Off.

3.4 Skenario Pengujian

Skenario pengujian dilakukan untuk menjelaskan bagaimana dan apa saja tahapan

yang diperlukan untuk mendapatkan sebuah hasil dari pengujian. Pengujian sistem

alat yang dilakukan meliputi perihal konektivitas antara alat sistem dengan

smartphone android yaitu menguji kekuatan jarak sinyal pada sistem alat, dan

respon sistem dari perbedaan jarak ketika dijalankan. Pengujian dilakukan dimulai

dari menghubungkan koneksi bluetooth antara sistem dan smartphone sampai

menjalankan perintah buka kunci solenoid menggunakan aplikasi android. Aplikasi

android yang digunakan pada pengujian ini yaitu Bluetooth Signal Strength Meter

dan Bluetooth Terminal. Kedua aplikasi tersebut diinstall terlebih dahulu di

smartphone android, kemudian smartphone android melakukan pairing bluetooth

pada sistem alat. Setelah itu baru dimulai pengujian alat sistem dengan kedua

aplikasi tersebut.

Dengan kedua pengujian yang diukur dari perbedaan jarak, maka dalam pengujian

ini menggunakan dua skenario tempat. Pertama dilakukan diluar ruangan dengan

41


tanpa hambatan berupa benda-benda besar atau tembok. Skenario pertama

digambarkan dengan denah ruangan seperti pada gambar berikut.

Gambar 3. 16 Skenario Denah Ruangan Terbuka Tanpa Hambatan

Pada gambar 3.15 ditampilkan denah ruangan terbuka tanpa hambatan dengan tanda

‘X’ sebagai tempat sistem gagang pintu diletakan. pengujian dilakukan dengan

posisi jarak smartphone dan sistem gagang pintu yang berbeda dimulai dari jarak 1

meter, 5 meter, 10 meter, 15 meter, 20 meter, sampai lebih dari 20 meter seperti

yang ditunjukan pada gambar.

Kemudian di skenario pengujian kedua dilakukan dengan posisi sistem gagang

pintu diletakan didalam ruangan sehingga pengujian posisi smartphone dimulai 5

meter dari sistem gagang pintu dengan terhalang tembok. Berikut ini adalah gambar

skenario denah ruangan kedua.

42


Gambar 3. 17 Skenario Denah Ruangan Tertutup Dengan Hambatan Tembok

Pada gambar 3.16 ditunjukan tanda ‘X’ sebagai tempat sistem gagang pintu

diletakan. Pengujian dimulai dengan jarak 5 meter, 10 meter, 15 meter, 20 meter,

sampai lebih dari 20 meter dari posisi sistem gagang pintu tetapi dengan hambatan

terhalang tembok.

Setelah ditunjukan skenario tempat yang digunakan, berikut ini adalah skenario

cara pengguna aplikasi Bluetooth Signal Strength Meter dan aplikasi Bluetooth

Terminal untuk memulai pengujian.

3.4.1 Penggunaan Aplikasi Bluetooth Signal Strength Meter

Aplikasi Bluetooth signal strength meter digunakan dalam pengujian kekuatan

sinyal pada sistem alat. Pengujian menggunakan aplikasi dilakukan berulang kali

dengan posisi jarak yang berbeda. adapun cara penggunaan aplikasi Bluetooth

signal strength meter ini yaitu dengan menjalankan terlebih dahulu aplikasi

tersebut. Tampilan utama seperti yang ditunjukan pada gambar 3.17 berikut ini.

43


Gambar 3. 18 Tampilan Awal Aplikasi Bluetooth Signal Strength Meter

Pada tahap awal ini untuk memulai pemindaian sinyal bluetooth harus diklik dahulu

pada layar aplikasi tersebut, kemudian tunggu sampai sinyal bluetooth pada sistem

alat terbaca di layar aplikasi..

Gambar 3. 19 Sinyal Bluetooth Diaplikasi Bluetooth Signal Strength Meter

Pada gambar 3.18 aplikasi Bluetooth signal strength meter sudah menemukan

sinyal bluetooth sistem alat yang bernama “PINTU 101”. Disini selain terlihat nama

44


dari perangkat sinyal bluetooth, terdapat juga alamat perangkat, sensitifitas sinyal,

dan keterangan kekuatan sinyal bluetooth dari sistem gagang pintu. untuk

mengetahui lebih jelasnya, klik nama sinyal bluetooth pada layar aplikasi kemudian

akan muncul seperti yang ditunjukan pada gambar 3.17.

Gambar 3. 20 Kekuatan Sinyal Pada Aplikasi Bluetooth Signal Strength Meter

Pada gambar 3.19 layar aplikasi menampilkan hasil persentase kekuatan sinyal dari

sistem alat, seperti pada gambar ditunjukan kekuatan sinyal dari sistem gagang

pintu dengan nama perangkat “PINTU 101” sebesar 87 persen.

3.4.2 Penggunaan Aplikasi Bluetooth Terminal

Aplikasi Bluetooth Terminal digunakan dalam pengujian respon delay alat saat

diberi perintah buka dengan bantuan timer. Pengujian dilakukan dengan skenario

yang hampir sama seperti pengujian kekuatan jarak sinyal sebelumnya yaitu dengan

dilakukan pengujian berulang kali pada posisi jarak yang berbeda tetapi dengan

menggunakan aplikasi Bluetooth terminal. adapun cara penggunaan aplikasi

Bluetooth terminal ini yaitu dengan menjalankan terlebih dahulu aplikasi tersebut.

Tampilan utama layar aplikasi seperti yang ditunjukan pada gambar 3.18 berikut

ini.

45


Gambar 3. 21 Layar Aplikasi Bluetooth Terminal

Pada gambar 3.20 ditunjukan layar utama pada aplikasi Bluetooth terminal.

Aplikasi akan meminta untuk memilih nama perangkat bluetooth yang akan

dihubungkan. Seperti digambar 3.20 perangkat sistem gagang pintu dengan nama

“PINTU 101” beserta alamat perangkat terbaca oleh aplikasi, klik pada nama

perangkat yang terbaca tersebut.

Gambar 3. 22 Aplikasi Bluetooth Terminal Terhubung Ke Sistem Gagang Pintu

46


Jika aplikasi sudah terhubung ke perangkat yang sudah dipilih maka pada kanan

atas layar aplikasi akan menampilkan dengan perangkat mana bluetooth terminal

sedang terkoneksi seperti yang ditunjukan pada gambar 3.21.

Gambar 3. 23 Mengirim Perintah Buka Pada Bluetooth Terminal

Ditahap ini mulai mengirim perintah buka dengan mengetik karakter huruf ‘o’ pada

teks box di bluetooth terminal kemudian klik tombol send untuk mengirim teks

karakter. Pada gambar, 3.22 setelah mengirim karakter huruf ‘o’ sebagai perintah

buka, bluetooth terminal menerima respon dengan komentar “Relay- nya On”

sesuai dengan konfigurasi pada perencanaan pemograman.

.

47

BAB IV

PEMBAHASAN

4.1 Tahap Requirement

Untuk mendapatkan data deskripsi alat, dimulai dengan tahap menganalisa

kebutuhan alat (requirement). Sebelum menentukan alat-alat apa saja yang

digunakan dalam pembuatan rancang bangun ini, perlu melakukan menganalisa

kebutuhan barang dengan mencari referensi alat dari setiap perangkat komponen

yang akan digunakan, seperti mencari referensi arduino uno sebagai

mikrokontroler, referensi modul bluetooth hc-06 sebagai media komunikasi alat,

referensi solenoid sebagai pengunci pintu, referensi relay sebagai saklar, dan

referensi perangkat lainnya. Setelah mengetahui kebutuhan komponen alat apa saja

yang diperlukan dalam rancang bangun ini, selanjutnya adalah mengumpulkan alat-

alat tersebut untuk masuk ketahapan membuat desain perancangan.

4.2 Tahap Design

Pada tahap ini merupakan tahap design dimana setelah mengumpulkan dan

mengetahui fungsi serta komponen apa saja yang dibutuhkan dalam menganalisa

kebutuhan alat, maka selanjutnya adalah membuat desain perancangan hardware

sistem. Perancangan perangkat keras dibantu dengan menggunakan aplikasi

Fritzing yang berguna untuk mengetahui jalur-jalur pengkabelan dan susunan

dalam perakitan perangkat keras.

4.3 Tahap Implementation

Tahap implement ini yaitu membuat sebuah algoritma pemograman untuk

pengaturan sistem pada alat yang telah dibuat agar sistem alat bekerja sesuai dengan

rancangan. Algoritma tersebut ditulis dalam bahasa pemrograman menggunakan

aplikasi Arduino IDE.

4.4 Tahap Testing

Pada tahap testing yaitu dilakukan pengujian untuk mengetahui kinerja perangkat

keras dan perangkat lunak dari alat yang dibuat, apakah dapat beroperasi secara

fungsional dan sesuai dengan apa yang di targetkan, serta dari hasil pengujian dapat

diketahui kelebihan dan kekurangan dari sistem alat tersebut. Pengujian sistem ini

48


dilakukan dengan menggunakan aplikasi android Bluetooth Signal Strength Meter

dan Bluetooth Terminal.

4.4.1 Deskripsi Pengujian

Pada projek rancang bangun ini dalam pengimplementasinya dibuatkan tempat

untuk rangkaian alat sehingga dibentuk menjadi sebuah gagang pintu yang nantinya

bisa dipasangkan dipintu ruangan. Desain rancang bangun pada penelitian ini dibuat

sesederhana mungkin tanpa merubah fungsional alat itu sendiri. Pengujian yang

dilakukan adalah untuk mencatat kondisi sistem ketika dijalankan apakah dapat

berkerja sesuai harapan yang direncanakan atau tidak. Dan mengetahui apakah

sistem gagang pintu ini efisien pada saat diimplementasikan pada pintu sebenarnya.

4.4.2 Prosedur Pengujian

Pada pengujian ini melakukan tiga jenis pengujian. Yakni pengujian kondisi setiap

komponen alat pada sistem gagang pintu, pengujian kekuatan jarak sinyal bluetooth

pada sistem, dan pengujian waktu respon. Dalam melakukan pengujian ini

menggunakan smartphone android yang sudah diinstall aplikasi Bluetooth Signal

Strength Meter dan aplikasi Bluetooth Terminal, Kemudian smartphone android

dihubungkan dengan bluetooth sistem gagang pintu. selain menggunakan bluetooth

sebagai kontrol sistem gagang pintu, terdapat tombol push yang juga akan diuji

tujuan fungsinya.

4.4.3 Data Hasil Pengujian

4.4.1.1 Pengujian Komponen Alat

Berikut ini tabel pengujian cek komponen alat utama pada sistem gagang pintu.

Tabel 4. 1 Tabel Hasil Pengujian Komponen

Alat Cara Pengujian Hasil Status

Bluetooth hc-06 Dikoneksikan dengan

Smartphone

Terkoneksi dengan

Smartphone

Bekerja

Relay Memberikan perintah

buka menggunakan

aplikasi Bluetooth

Terminal

Relay dapat

dikontrol

Bekerja

Lampu LED

Biru

Sistem gagang pintu

saat terhubung aliran

listrik

Lampu led biru

menyala

Bekerja

49


Solenoid Memberikan perintah

buka menggunakan

aplikasi Bluetooth

Terminal

Solenoid dapat

dikontrol buka kunci

Bekerja

Menggunakan tombol

push

Solenoid dapat

dikontrol buka kunci

Bekerja

Lampu LED

Hijau

Memberikan perintah

buka menggunakan

aplikasi Bluetooth

Terminal

Lampu LED hijau

menyala

Bekerja

Menggunakan tombol

push

Lampu LED hijau

menyala

Bekerja

Tombol Push Menekan tombol push Solenoid dan lampu

LED hijau menyala

Bekerja

Pada tabel 4.1 ditampilkan hasil pengujian komponen alat utama pada sistem

gagang pintu berikut cara pengujian, hasil pengujian dan status alat. berdasarkan

pada tabel, semua komponen utama dapat bekerja sesuai sesuai dengan perencanaan

rancang bangun sistem gagang pintu ini.

4.4.1.2 Hasil Pengujian Kekuatan Sinyal Bluetooth

Dipengujian ini bertujuan untuk mengetahui kekuatan sinyal bluetooth sistem

gagang pintu yang terbaca oleh smartphone android dengan menggunakan aplikasi

bernama Bluetooth Signal Strength Meter. Pengujian kekuatan sinyal dilakukan

dengan jarak yang berbeda antara smartphone dan bluetooth sistem gagang pintu

dengan skenario tempat diluar dan didalam ruangan. Pengujian pertama dilakukan

diluar ruangan dengan kondisi tidak ada hambatan. Hasil pengujian ditunjukan pada

tabel 4.2

Tabel 4. 2 Tabel Hasil Pengujian Kualitas Sinyal Bluetooth

Pengujian Ke- Jarak Bluetooth

Sinyal Kekuatan Sinyal

1 1 Meter 100% Luar Biasa

2 5 Meter 97% Sangat Bagus

3 10 Meter 92% Bagus


5 20 Meter 40% Sinyal lemah

6 >20 Meter 0% Terputus

50


Pada tabel data hasil pengujian diatas jika tanpa ada hambatan, kekuatan dan

kualitas sinyal bluetooth pada gagang pintu dapat menjangkau sejauh 20 meter.

Namun diatas 20 meter sinyal bluetooth sudah sulit bahkan tidak terdeteksi.

Berikut ini ditunjukan tabel 4.3 pengujian kekuatan sinyal dengan kondisi terdapat

hambatan berupa tembok.

Tabel 4. 3 Tabel Pengujian Kualitas Sinyal Bluetooth dengan Hambatan

Pengujian Ke- Jarak Bluetooth

Sinyal Kekuatan Sinyal

1 5 Meter 95% Sangat Bagus


3 15 Meter 50% Cukup Bagus

4 20 Meter 12% Sinyal Sangat

Lemah

5 >20 Meter 0% Terputus

Pada tabel 4.3 data pengujian kekuatan sinyal dengan kondisi ruangan terdapat

hambatan dinding. Dalam jarak 5 meter sampai 15 meter sinyal bluetooth pada

sistem masih dapat terdeteksi. Untuk jarak mulai dari 20 Meter dengan kekuatan

sinyal 12%, sistem sudah sangat sulit dideteksi. Dan pada jarak seterusnya sinyal

bluetooth pada sistem sudah dapat tidak terdeteksi.

4.4.1.3 Hasil Pengujian Waktu Respon Sistem

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui waktu respon sistem gagang pintu ketika

diberi perintah buka pada jarak dan kondisi ruangan yang berbeda. Aplikasi yang

digunakan dalam pengujian jarak ini menggunakan Bluetooth terminal dan timer

dari smartphone.

Data pengujian dapat dilihat pada tabel 4.4 yang ditunjukan berikut ini.

51


Tabel 4. 4 Tabel Data Pengujian Jarak Koneksi Bluetooth Tanpa Hambatan

Pengujian

Ke-

Jarak antara

smartphone dan

sistem gagang

pintu

Status Solenoid

dan Lampu LED

Hijau

Respon Waktu

1 1 Meter Berjalan 00.23 detik





6 >20 Meter Tidak menyala Tidak ada respon

Pada tabel 4.4 menunjukan hasil pengujian jarak koneksi bluetooth, bahwa dalam

jarak 1 meter sampai 20 meter aplikasi bluetooth terminal terkoneksi dengan lancar

dan sistem gagang pintu dapat menerima sinyal perintah dengan cepat, hanya saja

pada jarak 20 meter respon pintu sudah memiliki delay sebesar 01.87 detik untuk

menerima perintah buka. Sedangkan pada jarak diatas 20 meter, koneksi ke sistem

gagang pintu sudah tidak terhubung dan sudah dipastikan bahwa sistem gagang

pintu tidak akan menerima respon karena sudah terputus dari sambungan

smartphone. Dapat disimpulkan bahwa jarak diatas 20 meter, smartphone tidak

dapat terkoneksi dengan bluetooth sistem gagang pintu.

Kemudian pengujian jarak selanjutnya dilakukan dengan kondisi dimana terdapat

hambatan sinyal berupa tembok. Dimana sistem gagang pintu berada pada dalam

ruangan. Berikut ini adalah tabel data hasil pengujian jarak dan respon gagang pintu

yang dilakukan diruangan dengan terhalang hambatan tembok.

52


Tabel 4. 5 Tabel Pengujian Jarak dan Respon dengan Hambatan Dinding

Pengujian

Ke-

Jarak antara

smartphone

dan sistem

gagang pintu

Status Solenoid

dan Lampu LED

Hijau

Respon Waktu




4 20 Meter Tidak menyala Tidak ada respon

5 >20 Meter Tidak menyala Tidak ada respon

Pada tabel 4.5 menunjukan hasil dari pengujian jarak koneksi bluetooth antara

smartphone dengan sistem gagang pintu dan waktu respon sistem saat diberi

perintah buka dengan kondisi terdapat hambatan dinding. Dipengujian jarak 5 meter

sampai 15 meter, smartphone masih dapat terkoneksi dengan sistem gagang pintu

dan mendapat respon perintah dengan cepat. Untuk pengujian di jarak 15 meter

sedikit terdapat delay waktu selama 2,36 detik. Kemudian dijarak 20 meter dan

seterusnya, sambungan smartphone android dengan sistem gagang pintu terputus

maka smartphone tidak akan dapat mengirim perintah buka karena sudah diluar

jangkauan.

4.4.1.4 Analisis Data

Berdasarkan hasil pengujian dari tabel 4.1 sampai 4.5 yang telah dilakukan adalah

bahwa dengan adanya pengujian pengecekan kondisi komponen alat, pengujian

jarak sinyal dan pengujian waktu respon sistem dapat diketahui semua komponen

dapat bekerja dengan baik dalam satu kesatuan sistem gagang pintu ini. Selain itu

kemampuan sinyal pada sistem gagang pintu ini dapat dikontrol dengan smartphone

android sampai jarak 15 meter untuk kondisi terjauh, dan jarak 10 meter untuk

kondisi pengontrolan terjauh tanpa waktu delay yang lama.baik ada hambatan

berupa tembok maupun tidak.

53


4.5 Tahap Maintenance

Pada tahap ini adalah penerapan termasuk pemeliharaan alat ketika sudah

digunakan. Dalam pembuatan sistem gagang pintu ini belum dilakukan

penerapannya. Masih harus didesain bentuk fisik yang lebih baik lagi agar bisa

diterapkan dengan baik pada pintu yang sebenarnya.

54

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan penelitian yang sudah dilakukan dalam rancang bangun sistem gagang

pintu ini, maka dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut:

1. Pembuatan rancang bangun sistem gagang pintu berbasis smart lock door IoT

dengan bluetooth merupakan sebuah metode yang cukup efisien untuk

pengontrolan keamanan pintu ruangan kantor, dimana pengguna dapat

menggontrol buka pintu dengan menggunakan smartphone android.

2. Dengan menggunakan sinyal bluetooth sebagai media komunikasi, bluetooth

dapat dijadikan metode pengontrolan sistem gagang pintu secara tidak

langsung.

3. Pada sistem gagang pintu ini memakai power supply switch tegangan output

12 volt, kemudian aliran listrik dibagi menjadi dua, yang satu dialirkan ke pin

Vin arduino uno melalui modul step down untuk diturunkan tegangannya

menjadi 9 volt, dan satunya lagi untuk menggerak solenoid pada sistem.

Kemudian pada arduino uno digunakan pin 5 volt untuk memberikan power ke

modul bluetooth hc-06, relay, dan lampu led.

5.2 Saran

Berdasarkan dari hasil penelitian ini, adapun beberapa saran diantaranya adalah

sebagai berikut:

1. Pada rancang bangun sistem gagang pintu ini menggunakan mikrokontroler

arduino uno yang ukurannya agak besar, diharapkan pada penelitian lanjutan

bisa menggunakan mikrokontroler dengan ukuran yang lebih kecil.

2. Diperlukan tambahan keamanan agar tidak semua smartphone bisa terhubung

dengan sistem.

3. Menggunakan solenoid door lock dengan ukuran lebih besar agar kunci pintu

lebih kuat.

4. Pada rancang bangun ini hanya menggunakan power supply yang dihubungkan

ke listrik, diharap jika penelitian dilanjutkan bisa menggunakan alat yang

mampu menyimpan energi listrik cadangan.

55

DAFTAR PUSTAKA

Alam, H., Parinduri, I., Hutagalung, S. N., Hutagalung, J. E., & Masri, M. (2020).

PEMBELAJARAN & PRAKTIKUM DASAR: Mikrokontroler AT8535,

Arduino UNO, R-3 BASCOM AVR, Arduino AVR, Arduino UNO, 1.16 dan

Fritzing Electronic Design. Yayasan Kita Menulis.

Andika, I. P., Bayupati, I. A., & Wirdiani, N. A. (2015). Rancang Bangun Aplikasi

Pendeteksi Tipe Dan Nilai Resistor Berbasis Android. Lontar Komputer

Vol.6, NO.1.

Burange, A. W., & Misalkar, H. D. (2015). Review of Internet of Things in

development of smart cities with data management & privacy. 2015

International Conference on Advances in Computer Engineering and

Applications.

Cholish, Rimbawati, & Hutasuhut, A. A. (2017). Analisa Perbandingan Switch

Mode Power Supply (SMPS) dan Transformator Linear Pada Audio

Amplifier. Jurnal Ilmiah Pendidikan Teknik Elektro, 90-102.

Dermawan, D. (2018). PELATIHAN PEMBUATAN LAYOUT PCB. Jurnal

Pengabdian Masyarakat Bidang Teknologi, KACANEGARA, Volume I,

Nomor 1.

Fitriansyah, A., Chairunnissa, Sopian, A., & Narji, M. (2019). Teknologi Bluetooth

Dan Arduino Untuk Sistem Pengunci Pintu . INFORMATICS FOR

EDUCATORS AND PROFESSIONALS, Vol.4, No.1, 1-10.

Mubaroq, A. F., Nawawi, I., & Setyowati, I. (2018). PROTOTIPE SISTEM

PENGUNCI PINTU OTOMATIS MENGGUNAKAN RADIO

FREQUENCY IDENTIFICATION (RFID) BERBASIS ARDUINO

MEGA. Jurnal Tugas Akhir 2018.

Sadewo, A. D., Widasari, E. R., & Muttaqin, A. (2017). Perancangan Pengendali

Rumah menggunakan Smartphone Android dengan Konektivitas Bluetooth.

Jurnal Pengembangan Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer Vol.1,

No.5.

Shandy, Y. D., Rakhmatsyah, A., & Suwastika, N. A. (2015). Implementasi Sistem

Kunci Pintu Otomatis Untuk Smart Home Menggunakan SMS Gatewa. e-

Proceeding of Engineering Vol 2.

56

LAMPIRAN 1 DAFTAR RIWAYAT HIDUP

DAFTAR RIWAYAT HIDUP PENULIS

Muhammad Ridha

Lahir pada hari Kamis tanggal 23 Juli 1998, Depok

Provinsi Jawa Barat. Penulis merupakan Anak pertama

dari dua bersaudara, dari pasangan Asnawi A. Kadir dan

Nurbaiti M. Hasan

Penulis pertama kali masuk Pendidikan Formal di SDIT

Daarul Fataa pada tahun 2004 dan tamat pada tahun 2010.

Pada tahun yang sama penulis melanjutkan Pendidikan ke

SMP Negeri 1 Bojonggede dan tamat pada tahun 2013.setelah tamat SLTP, penulis

melanjutkan pendidikan di SMKN 1 Cibinong Kabupaten Bogor dan tamat pada

tahun 2016. Dan pada tahun yang sama penulis terdaftar sebagai Mahasiswa di

Politeknik Negeri Jakarta JurusanTeknik Informatika hingga saat ini.

rancang bangun gagang pintu dengan modul …

Documents