LCD 16x2 I2C - LANDASAN TEORI - DETEKSI JARAK AMAN MOBIL LISTRIK MENGGUNAKAN ULTRASONIC SENSOR

BAB III LANDASAN TEORI

3.4 LCD 16x2 I2C

Gambar 3. 4 LCD 16x2 I2C (Sumber : sinauprogramming.com)

LCD (Liquid Crystal Display) 16x2 adalah salah satu media penampil yang sangat populer digunakan sebagai interface antara mikrokontroler dengan user nya.

Dengan penampil LCD 16x2 ini user dapat melihat atau memantau keadaan sensor ataupun keadaan jalannya program. Penampil LCD 16x2 ini bisa dihubungkan dengan Arduino.

I2C atau Inter Intergrated Circuit adalah modul standar komunikasi serial dua arah menggunakan dua saluran yang di desain khusus untuk mengirim maupun menerima data.

Yang dimaksud dengan I2C LCD adalah modul LCD yang dikendalikan secara serial sinkron dengan protokol I2C/IIC (Inter Integrated Device). Normalnya modul LCD dikendalikan secara pararel baik untuk jalur data maupun kontrolnya.

Namun, jalur pararel akan memakan banyak pin di sisi Arduino Uno. Setidaknya anda akan membutuhkan 6 atau 7 pin untuk mengendalikan sebuah modul LCD.

Dengan demikian untuk sebuah kontroler yang sibuk dan harus mengendalikan banyak input/output, menggunakan jalur pararel adalah solusi yang kurang tepat.

BAB IV

DESKRIPSI PEKERJAAN

4.1 Penjelasan Kerja Praktik

Prosedur Kerja Praktik merupakan tahap awal dari pengerjaan ini dengan menentukan seluruh tahapan yang dilalui, dibawah ini adalah tahapan dari “Deteksi Jarak Aman Mobil Listrik Menggunakan Ultrasonic Sensor” yang akan mengirimkan informasi berupa data jarak dengan satuan sentimeter. Serta digunakan sebagai fitur pada mobil listrik dan dapat membantu proyek yang dikerjakan oleh pihak Universitas Dinamika.

Gambar 4.1 Prosedur penelitian (Sumber: Olahan penulis)

Pembahasan dari setiap langkah pada prosedur penelitian dijelaskan dibawah ini:

1. Analisis Kebutuhan Sistem

Pada tahap ini dilakukan analisis kebutuhan sistem sebagai bagian dari studi awal bertujuan untuk mengidentifikasi masalah dan kebutuhan spesifik sistem.

Kebutuhan spesifik sistem adalah spesifikasi mengenai hal-hal dilakukan sistem ketika diimplementasikan seperti metode dan kebutuhan sistem berupa software dan hardware.

2. Desain Perancangan

Dari data-data yang sudah didapatkan sebelumnya dari analisis kebutuhan, pada tahap desain ini dibuat gambar desain alur sistem kerja yang dibangun, diharapkan dengan gambar ini memberikan gambaran seutuhnya dari kebutuhan yang ada. Desain sistem ini mencakup desain pada sisi hardware dan software.

3. Ujicoba Rangkaian

Tahap ujicoba rangkaian bertujuan untuk melihat kinerja awal dari kerja praktik dilakukan pada aplikasi simulasi sebagai bahan pertimbangan awal dari kerja praktik yang dilakukan sebagai bahan pertimbangan sebelum sistem diterapkan, sehingga dalam tahap implementasi.

4. Hasil dan Pengujian Alat

Tahap yang terakhir adalah analisis terhadap hasil dari semua yang telah dilakukan pada proses implementasi. Hasil analisis berupa nilai yang telah ditentukan menjadi point penting/tolak ukur dari keberhasilan. Tolak ukur yang digunakan untuk menganalisis adalah keberhasilan implementasi dari sistem yang dirancang.

Tahap analisis kebutuhan sistem pada proyek ini yaitu kebutuhan model alat yang digunakan dan kebutuhan perangkat yang menunjang berjalannya sistem.

Adapun kebutuhan perangkat dapat dilihat pada tabel 4.1 dan tabel 4.2.

No Nama Fungsi

1 Arduino IDE

Sebagai media untuk menuliskan code Ultrasonic dan LCD 16x2 I2C Pada program Arduino

2 Windows 10 Sebagai sistem operasi yang digunakan 3 Eagle

Sebagai media desain layout pada rangkaian rancang bangun pendeteksi jarak aman mobil listrik

Tabel 4. 1 Kebutuhan perangkat Software (Sumber: Olahan penulis)

No Nama/Jenis Perangkat Fungsi

1 Ultrasonic Sensor Sebagai sensor untuk mendeteksi jarak aman yang ada pada alat.

2 Arduino Uno Berfungsi sebagai Mikrokontroller.

3 LCD 16x2 I2C Sebagai penampil data Output dari sensor ultrasonic

Tabel 4. 2 Kebutuhan perangkat Keras (Sumber: Olahan penulis)

4.2 Desain Perancangan Hardware

Terdapat serangkaian proses yang harus dijalankan oleh penulis selama pengerjaan Kerja Praktik. Adapun prosesnya tergambarkan pada block diagram dibawah ini.

Gambar 4.2 Blok Diagram Perancangan Hardware (Sumber: Olahan penulis)

Pada gambar 4.2 sendiri terdapat desain block diagram perancangan hardware dengan input ultrasonic sensor dengan mikrokontroler arduino uno yang dapat mengirmkan data berupa jarak dengan satuan sentimeter, kemudian diteruskan ke LCD 16x2 yang dilengkapi dengan modul I2C yang berguna untuk mengurangi penggunaan pin input/output mikrokontroler arduino.

4.3 Desain Perancangan Software

Gambar 4.3 Desain Alur Perancangan Software (Sumber: Olahan penulis)

Pada gambar 4.3 sendiri juga terdapat desain alur sistem bagimana dapat melakukan proses pengambilan data dari sensor ultrasonic yang kemudian ditalmpilkan di LCD 16x2 I2C. Pertama terdapat sensor ultrasonic yang mengirim dan menerima gelombang ultrasonic, kemudian data diproses di Arduino Uno meggunakan library NewPing.h yang akan menghasilkan data berupa jarak dengan satuan sentimeter, data tersebut didapat dari 2 pin yang terdapat di sensor ultrasonic yaitu pin Trigger yang berfungsi untuk memancing atau memantulkan sinyal unltrasonic dan pin Echo yang berfungsi untuk menangkap sinyal ultrasonic yang telah dipantulkan oleh pin Echo. Setelah mendapatkan data yang telah diproses Arduino akan menampilkan data tersebut di LCD 16x2 yang dilengkapi dengan

modul I2C untuk menghemat pemakaian pin input/output yang dipakai di Arduino Uno.

4.4 Ujicoba Rangkaian

Tahap simulasi dan implementasi dibagi menjadi 3 bagian yaitu implementasi rangkaian skematik pada alat, implementasi penerapan pada alat, dan implementasi program pada alat.

4.4.1 Implementasi Rangkaian Skematik Pada Alat.

Gambar 4.4 Skema Rangkaian Eagle (Sumber: Olahan penulis)

Pada gambar diatas merupakan skema rangkaian sensor ultrasonic menggunakan software eagle yang digunakan untuk membuat jalur rangkaian pada sensor ultrasonic yang berguna untuk tempat penempatan jalur perangkat keras tersebut. Pada rangkaian skema alat ini terdapat 4 pin dari LCD I2C 16x2 yang akan digunakan, yaitu VCC (sebagai input tegangan positif-nya), GND/Ground (Sebagai input tegangan negatif-nya), SDA/Serial data dihubungkan pada pin SDA di Mikrokontroller, SCL/Serial Clock dihubungkan pada pin SCL di Mikrokontroller.

Kemudian terdapat 4 pin dari sensor ultrasonic yang akan digunakan, yaitu VCC (sebagai input tegangan positif-nya), GND (Sebagai input tegangan negatif-nya), Trigger (Sebagai pembangkit sinyal ultrasonik), Echo (Sebagai pendeteksi sinyal pantulan ultrasonik). Karena sensor ultrasonic ini tak akan bisa berjalan tanpa mikrokontroller sebagai pengendalinya, maka Penulis

menggunakan Arduino uno sebagai kontroller-nya. Berikut Fungsi kaki-kaki yang terdapat pada LCD 16x2 I2C dan sensor ultrasonik.

No Label Fungsi

1 SDA (Serial Data) Jalur data (dua arah) yang digunakan 2 SCL (Serial Clock) Jalur data yang digunakan untuk

mengidentifikasi bahwa data sudah siap di transfer

3 VCC Jalur suplay tegangan +5V

4 GND Jalur Ground

Tabel 4. 3 Fungsi kaki-kaki LCD 16x2 I2C yang Digunakan (Sumber: Olahan penulis)

No Label Fungsi

1 Trigger Pin yang digunakan untuk

membangkitkan sinyal ultrasonik

2 Echo Pin yang digunakan untuk mendeteksi

sinyal pantulan ultrasonik.

3 VCC Jalur suplay tegangan +5V

4 GND Jalur Ground

Tabel 4. 4 Fungsi kaki-kaki Sensor Ultrasonic yang Digunakan (Sumber: Olahan penulis)

4.4.2 Implementasi Penerapan Pada Alat

Gambar 4. 5 Implementasi Penerapan alat (Sumber: Olahan Penulis)

Pada gambar diatas merupakan implementasi skema rangkaian pada alat, rangkaian alat pada bagian mobil listrik dimana rangkaian tersebut untuk mengambil input data dari ultrasonic sensor yang dirangkai pada arduino uno lalu bila terdapat benda di sekitar mobil akan mengirimkan data ke Arduino Uno lalu mengirimkan data ke LCD 16x2 I2C.

4.4.3 Implementasi Program Pada Alat

Pada bagian ini merupakan implementasi program pada alat deteksi jarak aman menggunakan sensor ultrasonic.

#include <NewPing.h>

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

//library yang baru saja di install dengan cara diatas

//pin arduino yang digunakan

#define trigPin 2

#define echoPin 3

// Tentukan jarak maksimum yang ingin kita ping (dalam sentimeter). Jarak sensor maksimum adalah 400-500 cm

#define MAX_DISTANCE 400

NewPing sonar = NewPing(trigPin, echoPin, MAX_DISTANCE);

void setup() {

//Baut komunikasi yang disettingkan di serial monitor lcd.begin();

lcd.print("tes");

Serial.begin(9600);

}

void loop() {

delay(100);

lcd.setCursor(0, 0);

lcd.print("Jarak Pembacaan = ");

lcd.setCursor(0, 1);

lcd.print(sonar.ping_cm()); //nilai jarak yang terbaca Serial.println(sonar.ping_cm());

lcd.setCursor(3, 1);

lcd.print(" cm");

}

4.5 Hasil dan Pengujian Alat

Pada tahap hasil dan pengujian alat terdapat pengujian sensor pada alat yang berupa perbandingan data sensor dan data pengukuran dari meteran satuan sentimeter.

4.5.1 Pengujian Sensor Pada alat

Gambar 4.6 Pengujian Sensor Pada Alat (Sumber: Olahan penulis)

Gambar 4.6 adalah komponen yang telah dipasang dan dijadikan satu pada arduino uno untuk mengambil data dari Sensor Ultrasonic dan akan mengirimkan hasil dari input sensor ultrasonic ke LCD 16x2 I2C diserial monitor arduino IDE yang dapat dilihat seperti Gambar 4.6. Kemudian dilakukan pengujian menghitung akurasi data yang terbaca dari sensor ultrasonic dengan dibandinngkan menggunakan meteran dengan satuan sentimeter. Hasil pengujian dapat dilihat pada tabel dibawah ini.

No Hasil dari Sensor (cm) Hasil dari Meteran (cm) Error (%)

1 22 22,2 0,900900901

2 23 23,4 1,709401709

3 25 26 3,846153846

4 26 27 3,703703704

5 28 29 3,448275862

6 35 35 0

7 36 36 0

29 Tabel 4. 5 Hasil Pengujian Ultrasonic Sensor

(Sumber: Olahan penulis)

4.5.2 Penggabungan Komponen

Gambar 4.7 Penggabungan Seluruh Komponen (Sumber: Olahan penulis)

Pada saat pertama kali alat dinyalakan, maka sensor akan mengambil data dari sensor ultrasonic, kemudian data yang telah didapat dari sensor diproses dengan library yang terdapat di sotware Arduino IDE. Setelah diproses kemudian didapat nilai output dengan satuan sentimeter, kemudia nilai yang didapat tersebut dikirim ke LCD 16x2 I2C untuk ditampilkan.

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari hasil Implementasi Deteksi Kecelakaan Mobil Listrik Menggunakan Gyroscope Sensor, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

1. Berdasarkan implementasi pengujian pada rangkaian alat, data Ultrasonic yang diterima dapat berjalan maksimal dengan rata – rata error yang dihasilkan dari perbandingan sensor dan meteran adalah 0,956910988%. Rangkaian hasil pengujian pengiriman data dari Arduino ke LCD 16x2 I2C juga dapat dilakukan dengan baik.

5.2 Saran

Berdasarkan kesimpulan diatas, maka ada beberapa hal yang bisa dikembangkan pada penelitian berikutnya dengan laporan Kerja Praktik yang berjudul “Deteksi Jarak Aman Mobil Listrik Menggunakan Ultrasonic Sensor” ini, maka penulis memiliki saran sebagai berikut:

1. Dalam penggunaan output untuk hasil fitur yang lebih maksimal dapat memakai perangkat output yang lebih bervariasi seperti Buzzer yang dapat menginformasikan kepada pengguna mobil listrik lebih mudah daripada hanya ditampilkan di LCD 16x2 I2C.

2. Untuk program pada alat diharapkan untuk menambahkan kondisi berapa jarak aman yang harus diposisikan oleh pengguna mobil listrik pada penelitian berikutnya agar membantu pengguna mobil listrik menghindari hal hal yang tidak terduga.

3. Dikarenakan pada saat pengerjaan KP mobil listrik masih dalam proses pengerjaan body, diharapkan pada penelitian berikutnya dilakukan pengujian alat pada mobil listriknya langsung untuk mendapatkan data sensor lebih baik.

DAFTAR PUSTAKA

Ajie. (2016, June 27). BEKERJA DENGAN I2C LCD DAN ARDUINO. Retrieved from saptaji.com: http://saptaji.com/2016/06/27/bekerja-dengan-i2c-lcd - dan-arduino/

Arduino. (n.d.). Arduino Uno Rev3. Retrieved from arduino: https://store- usa.arduino.cc/products/arduino-uno-rev3/

Mu'amar, A. (2021, Agustus 24). Sensor Jarak Underwater dengan Sensor Ultrasonik JSN-SR04T. Retrieved from indobot.co.id:

https://indobot.co.id/blog/sensor-jarak-underwater-dengan-sensor- ultrasonik-jsn-sr04t/

Sejati, P. (2011, Agustus 25). Mengenal Komunikasi I2C(Inter Integrated Circuit).

Retrieved from purnomosejati.wordpress.com:

https://purnomosejati.wordpress.com/2011/08/25/mengenal-komunikasi- i2cinter-integrated-circuit/

SinauArduino. (2016, March 16). Mengenal Arduino Software (IDE). Retrieved from SinauArduino: https://www.sinauarduino.com/artikel/mengenal- arduino-software-ide/

Dalam dokumen DETEKSI JARAK AMAN MOBIL LISTRIK MENGGUNAKAN ULTRASONIC SENSOR (Halaman 26-0)