Alat Pengontrol Port Universal Serial Bus Pada Peralatan Elektronik
Yang Dilengkpi USB Menggunkan Ardiuno UNO Berbasis Android
Muhammad Lukman, Tjut Awaliyah Zuraiyah, M.Kom, Agus Ismagil, S.Si., M.Si Email : lukman237@gmail.com
Program Studi Ilmu Komputer FMIPA Universitas Pakuan
ABSTRAK
Pertumbuhan tehnologi semakin pesat dan kebutuhan akan tehnologi pun semakin meningkat, salah satunya yaitu media penyimpana portable seperti USB Flash Drive atau Flash Disk yang saat ini kapasitas penyimpanannya bervariasi mulai dari yang terkecil sampai yang terbesar pun sudah tersedia. Kemudahan menyimpan data dan dokumen serta membawanya kemana saja membuat perangkat ini sangat dibutuhkan, terlepas dari manfaatnya yang besar piranti ini dapat menjadi ancaman yang besar juga ditangan orang-orang yang tidak bertanggung jawab kemudahan dalam penngunaanya membuat piranti ini dapat digunakan oleh siapa saja. Akibatnya orang lain bisa dengan mudah menyusupkan virus (malicious software) atau mengakses sistem dan mengambil data yang tersimpan di penyimpanan sistem tersebut. Oleh karena itu dibuatlah alat pengontrol port universal serial bus pada peralatan elektronik yang dilengkpi USB menggunkan ardiuno UNO berbasis android, alat ini dapat mengontrol penggunaan port USB di berbagai peralatan elektronik serta di lengkapi dengan sistem keamanan yg memanfaakan voltage sensor dan buzzer sebagai alarm dan untuk pengontrolannya menngunakan smartphone android yang terkoneksi dengan alat menngunakan bluetooh sehingga memudahkan penggunaannya.
Kata Kunci : Pengontrol port universal serial bus ,Arduino UNO, Android.
1. Pendahuluan
Perkembangan teknologi semakin berkembang pesat peralatan elektronik pun sudah sangat canggih, Saat ini media penyimpanan portable seperti USB drive memiliki kapasitas penyimpanan yang bervariasi mulai dari yang terkecil sampai yang terbesar pun sudah tersedia. Kemudahan menyimpan data dan dokumen serta membawanya kemana saja membuat perangkat ini sangat dibutuhkan, terlepas dari manfaatnya yang besar, USB flash drive dapat menjadi sangat berbahaya ukurannya yang kecil dan kapasitas penyimpanan yang besar membuat piranti ini berpotensi menjadi piranti
yang berbahaya ditangan orang-orang yang tidak bertanggung jawab dan sekarang ini bukan hanya komputer saja yang memiliki port Universal Serial Bus bahkan alat elektronik seperti televisi, DVD, console game sampai kendaraan pun memiliki port Universal Serial Bus. Akibatnya orang lain bisa dengan mudah menyusupkan virus (malicious software) atau mengakses sistem dan mengambil data yang tersimpan di penyimpanan sistem tersebut.
Selama ini masyarakat dapat mengendalikan sesuatu dari jarak jauh dengan menggunakan remote control yang berbasis Infra Red, kemudian dengan saklar yang melalui kabel, akan
tetapi sangat jarang ditemukan di peralatan elektronik untuk menyalakan atau mematikan port usb dari jarak jauh. Agar dapat mengontrol penggunkan port usb dengan mudah salah satu solusinya mengunakan smartphone android sebagai remote control.
Android merupakan sebuah sistem operasi pada ponsel berbasis Linux yang mencakup sistem operasi dan middleware. Fasilitas opensource atau
sistem operasi yang dapat dikembangkan dengan bebas bagi penggunanya membuat banyak orang untuk mengembangkannya dengan inovasi – inovasi yang semakin berkembang terhadap sistem operasinya maupun pada pembangunan aplikasi mobile nya tersebut. Tak heran saat ini banyak pengembang yang membangun aplikasi mobile pada platform Android
Dari identifikasi permasalahan diatas maka dibuatlah alat pengontrol port universal serial bus pada peralatan elektronik yang dilengkpi USB menggunkan ardiuno UNO berbasis android.
Penggunaan alat pengontrol port USB ini adalah mengontrol prnggunaan port USB dengan menngunakan smartphone yang terintegrasi melalui Bluetooth dan menngunakan voltage sensor sebagai sistem keamanannya.
Android
Android adalah sistem operasi untuk telepon seluler yang berbasis Linux.Android menyediakan platform yang bersifat open source bagi para pengembang untuk menciptakan sebuah aplikasi.Awalnya, Google Inc. mengakuisi Android Inc. Yang mengembangkan software untuk ponsel yang berada di Palo Alto, California Amerika Serikat. Kemudian untuk mengembangkan Android, dibentuklah Open Handset Alliance, yaitu konsorsium dari 34 perusahaan hardware, software, dan telekomunikasi, termasuk Google, HTC, Intel, Motorola, Qualcomm, T-Mobile, dan Nvidia. Telepon pertama yang memakai sistem operasi Android adalah HTC Dream, yang dirilis pada 22 Oktober 2008.
Aplikasi yang dikembangkan Android dibuat dengan menggunakan kode Java seperti halnya J2ME yang telah lama digunakan pada platform perangkat selular umumnya. Namun secara siklus program memiliki perbedaan mendasar antara J2ME dengan Java yang ada pada Android. Kode Java pada Android lebih dekat dengan J2SE. hingga saat ini Android telah banyak digunakan pada produk smartphone seperti Samsung, LG, SonyErricson, Nexian dan juga HTC. Dengan dukungan Software Development Kit (SDK) dan Application Programming Interface (API) dari google memberikan kemudahan bagi pihak ketiga (developer) untuk membangun aplikasi yang dapat berjalan pada sistem opreasi Android. Selain itu terdapat metode baru dalam mengembangkan aplikasi di dalam sistem operasi Android menggunakan Native Development Kit (NDK). NDK ini memungkinkan developer untuk mengembangkan aplikasi di dalam sistem operasi Android menggunakan bahasa pemrograman C atau C++. ( Nazruddin, 2011)
Sensor Tegangan (Voltage Sensor)
Sensor tegangan adalah komponen yang digunakan untuk merubah suatu bentuk besaran fisik menjadi suatu
bentuk besaran listrik sehingga dapat dianalisa menggunakan rangkaina listrik tertentu.Dalam suatu rangkaian elektronik terdapat tegangan, arus dan hambatan yang saling berhubungan. Ampere meter adalah alat untuk mengukur arus yang mengalir pada suatu rangkaian elektronik. Arus listrik yang mengalir pada suatu konduktor menimbulkan medan magnet.
Bluetooth
Module Bluetooth adalah suatu perangkat yang berfungsi sebagai media penghubung antara smart phone android dengan mikrokontroler yang sudah tertanam modul Bluetooth tersebut. Module Bluetooth seri HC memiliki banyak jenis atau varian, yang secara garis besar terbagi menjadi dua yaitu jenis ‘industrial series’ yaitu HC-03 dan HC-04 serta ‘civil series’ yaitu HC-05 dan HC-06. Modul Bluetooth serial, yang selnjutnya disebut modul BT digunakan untuk mengirimkan data serial TTL via Bluetooth. Modul BT ini terdiri dari dua jenis yaitu Master dan Slave. (Budiharto, 2010)
Ardiuno UNO
Arduino adalah pengendali mikro s ingle-board yang bersifat open-source, diturunkan dari Wiring platform, dirancang untuk memudahkan penggunaanelektronik dalam berbagai bidang. Hardwarenya memiliki prosesor Atmel AVR dan softwarenya memiliki bahasa pemrograman sendiri. Ardiuno UNO adalh sebuah board mikrokontroler yang didasarkan pada ATmega328 (datasheet), Ardiuno UNO mempunyai 14 pin digital input/output (6 diantaranya dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, sebuh osilator Kristal 16 MHz, sebuah koneksi USB, sebuah power jack, sebuah ICSP header, dan sebuah tombol reset. Ardiuno UNO memuat semua yang dibutuhkan untuk menunjang mikrokontroler, mudah mengubungkan kesebuah komupter dengan sebuah kabel USB atau menyuplainya dengan sebuah adaptor AC ke DC atau menggunkan baterai untuk memulainya. (Budiharto, 2010)
2. Metode
Penelitian ini dilaksanakan mulai Bulan Maret 2016 sampai Mei 2016. Waktu pelaksanaan dilaksanakan setiap hari senin sampai dengan hari jumat, Pukul 10.00 sampai 15.00 WIB di Laboratorium Workshop Program Studi
Ilmu Komputer FMIPA Universitas Pakuan Bogor. Bahan Penelitian : 1. Arduino Uno R3 2. Relay 4 Channel 3. Bluetooth HC-6
4. Sensor Tegangan (Voltage Sensor) 5. Module USB
6. Baterai 9,6v 7. Buzzer 8. Acrylic
Alur Sistem
Sistem ini menggunakan Arduino UNO yang berkomunikasi dengan komunikasi serial melalui Bluetooth. Input sistem berupa plug in dari kabel USB yang kemudian di hitung berapa besar tegangan yang masuk oleh sensor tegangan atau voltage sensor. Kontrol sistem menggunakan Smartphone yang terintegrasi dengan Arduino UNO melalui komunikasi Bluetooth dengan aplikasi berbasis android. Output sistem yaitu berupa pengontolan port USB dan nyala buzer.
Penerapan Proses ADC (Analog to Digital Conversion)
Komponen pengukur tegangan yang di implementasikan pada alat pengontrol port USB adalah sensor tegangan
(Voltage Sensor) dimana untuk
mengaktifkan buzzer secara otomatis diperlukan 2 kondisi yaitu 0 dan 5 volt karena besar tegangan dari port USB adalah 5 volt. Tegangan yang masuk
dikonversi terlebih dahulu menjadi data digital. Pin analog Arduino dapat menerima nilai hingga 10 bit sehingga dapat mengkonversi data analog menjadi 1024 keadaan (2^10= 1024). Artinya nilai 0 merepresentasikan tegangan 0 volt dan nilai 1023 merepresentasikan tegangan 5 volt. Data yang sebelumnya analog dikonversi menjadi data digital. Jadi perhitungannya seperti dibawah ini : Data_ADC = (Vin/Vref) x Maksimal_Data 1000 = (Vin/5) x 1023 Vin = (1000 x 5 / 1023) = 4,88 Volt Desain Mekanis 1. Penempatan komponen-komponen elelktonik dibuat semaksimal mungkin untuk menghasilkan kinerja sistem yang optimal.
2. Massa keseluruhan sistem dibuat seminimal mungkin, karena itu alat pengontrol port USB dibuat dengan menggunakan bahan dasar akrilik. 3. Bentuk dan ukuran sistem pengukur
kelembaban tanah untuk tanaman cabai dibuat dengan bentuk kotak untuk menghasilkan bentuk akhir yang ideal.
Desain Elektrik
Dalam desain sistem elektrik terdapat beberapa hal yang harus diperhatikan, antara lain :
Catu daya yang akan digunakan pada rangkaian alat pengontrol port USB ini menggunakan sumber catu daya, seperti berikut :
a. Sumber catu daya sebesar 9,6 VDC (Ni-cd), digunakan pada alat pengentrol port USB, dimana modul mikrokontroler alat pengontrol port USB bekerja pada arus 7 VDC selanjutnya sumber catu daya akan menyuplai arus ke masing-masing komponen. Tegangan yang masuk ke voltage sensor dan modul Bluetooth sebanyak 5 VDC.
2. Mikrokontroler
Microcontroller yang akan digunakan dalam penelitian ini, menggunakan modul microcontroller Arduino UNO R3 IC mikrokontroler ATMega328 untuk alat pengontrol port USB.
3. Desain Sistem Kontrol
Desain sistem kontrol untuk mendukung sistem ini menggunakan software Arduino IDE untuk menerjemahkan listing program dalam bentuk bahasa pemrograman C.
Perancangan Hardware
Desain Perangkat Lunak
Pembuatan perangkat lunak sistem sistem dibagi menjadi 2 bagian, yaitu desain software pada sistem pengontrol port USB dan desain untuk smartphone. Berikut flowchart dari desain software pada alat pengontrol port USB.
3. Hasil Pembahasan
Bagian utama pada alat pengontrol port USB terdapat relay 4 channel dan module Bluetooth yang terintegrasi dengan smartphone yang berfungsi sebagai komponen untuk pengontrolan port USB jarak jauh.
Uji coba struktural dilakukan untuk menguji apakah rangkaian sistem yang dibangun sudah sesuai berdasarkan jalur-jalur pada konsep sistem yang direncanakan. Pada tahap ini dilakukan pengujian yang bertujuan untuk mengetahui apakah modul-modul elektronik sudah terhubung dengan benar sehingga sistem dapat berjalan berfungsi dengan baik dan memilih performa serta berfungsi yang sesuai dengan rencana.
Uji Coba Fungsional dilakukan untuk mengetahui apakah sistem yang dibuat dapat berjalan dengan baik. Pada tahap ini dilakukan pengujian yang bertujuan untuk mengetahui apakah modul-modul elektronik memiliki performa dan fungsi yang sesuai dengan rancangan.
Pada pengujian Arduino UNO R3 dilakukan dengan dengan cara memberikan tegangan 5V. Setelah itu output tegangan dicek pada pin 5V yang dihubungkan dengan probe positif dan pin GND yang dihubungkan dengan negative pada multimeter.
Dari pengujian tersebut tegangan input 5V berasal dari daya slot USB. Ouput dari Aduino UNO mengeluarkan daya 5V dimana komponen elektronik seperti modul Bluetooth dan sensor tegangan dapat bekerja dengan daya 3V sampai 5V, output tegangan yang dikeluarkan Arduino UNO dikonversi oleh IC Regulator untuk menyesuaikan tegangan yang dibutuhkan oleh komponen elektronik.
Pada pengujian sensor tegangan dilakukan dengan cara memberikan tegangan 5V dan 0V ke Arduino UNO yang ada pada sistem pengontrol port USB dan menghubungkan pin AO, pin VCC dan pin GND pada sensor tegangan. Setelah itu output tegangan dicek pada pin sensor tegangan yang dihubungkan dengan pin VCC dan pin GND yang dihubugkan dengan phobe positive negative multimeter.
Pada pengujian Bluetooth dilakukan dengan cara memberikan tegangan 5V dan 0V ke Aduino UNO yang ada pada sistem pengontrol port USB dan menghubungkan pin TX, pin RX, pin VCC dan pin GND pada Bluetooth. Setelah itu output tegangan dicek pada pin Bluetooth dihubungkan dengan pin VCC dan pin GND yang dihubungkan dengan phobe positive negative multimeter.
Pada pengujian modul relay dilakukan dengan cara memberikan tegangan 5V dan 0V ke Aduino UNO yang ada pada sistem pengontrol port USB dan menghubungkan pin otput, pin VCC dan pin GND pada modul Bluetooth. Setelah itu output tegangan dicek pada pin modul relay dihubungkan dengan pin VCC dan pin GND yang dihubungkan dengan phobe positive negative multimeter.
Setelah beberapa rangkaian telah melewati proses pengujian pada setiap komponen maka tahap selanjutkan akan dilakukan pengujian keseluruh pada sistem yang dibuat. Adapun beberapa pengujian yang dilakukan pada sistem keseluruhan antara lain :
Tahap uji coba validasi dilakukan dengan cara menguji dari nilai kemungkinan kesalahan yang dapat terjadi pada komponen-komponen yang diimplementasikan pada alat pengontrol port USB.
Uji Coba Validasi Bluetooth
Fungsi dari komponen Bluetooth pada alat pengontrol port USB ini adalah komponen berbasis wireless yang dapat mengirim pesan text atupun suara pada smartphone.
Uji coba validasi komponen Bluetooth melalui 2 tahap uji coba, uji coba pertama menguji jarak jangkauan dari modul Bluetooth, dengan cara melakukan koneksi pada aplikasi yang sudah dibuat di smartphone, pengujian akan dilakukian tanpa penghalang dan dengan penghalang. Seperti berikut : Uji Coba Validasi Bluetooth Tanpa Penghalang
Uji coba dilakukan dengan cara mengaktifkan Bluetooth pada pengaturan smartphone, lalu diuji coba tanpa penghalang dengan jarak terdekat hingga jarak maksimal yang dapat dideteksi oleh sinyal Bluetooth.
Uji Coba validasi Bluetooth Dengan Penghambat
Uji coba dilakukan dengan cara mengaktifkan Bluetooth pada pengaturan smartphone, lalu diuji coba dengan penghalang dari jarak terdekat hingga jarak maksimal yang dapat dideteksi oleh sinyal Bluetooth.
Uji Coba Validasi Perangkat Yang Terhubung
Uji coba validasi perangkat yang terhubung yaitu ujicoba dengan cara menguji dari nilai kemungkinan kesalahan yang dapat terjadi pada
komponen-komponen yang
diimplementasikan pada alat pengontrol port USB dan di hubungkan dengan perangkat lainnya seperi Flash Disk, Flash Disk rusak, Harddisk External, Printer, Keyboard dan Mouse.
Pada dasarnya penggunaan penggunaan port yang tersedia pada alat pengontrol port USB ini sama dengan port USB pada umumnya, oleh karena itu bisa di gunakan di berbagai perangkat seperti di tunjukan di tabel 10 dan untuk Harddisk External statusnya tidak terhubung karena kurangnya suplay daya untuk harddisk tersebut.
4. Kesimpulan
Kesimpulan dari penelitian ini, Alat Pengontrol Port Universal Serial Bus Pada Peralatan Elektronik Yang Dilengkapi USB Menggunkan Ardiuno UNO Berbasis Android dalam
pembuatanya menggunakan
mikrokontroler Arduino UNO R3 ATMega328, modul Bluetooth, Relay, Buzzer, Voltage sensor. Output system
menggunakan module relay yang dapat mengontrol nyala atau tidaknya masing-masing port USB yang tersedia dengan Bluetooth sebagai penguhubungnya yang terintgrasi dengan smartphone dan input sistem menggunakan sensor tegangan yang dapat mendeteksi berapa besar tegangan yang masuk dalam bentuk nilai analog yang akan di konversi oleh mikrokontroler menjadi nilai digital yang menjadi kondisi otomatisasi pada buzzer, alat pengontrol port USB ini sudah di uji coba pada laptop dell inspiron 1464 dengan jarak 1-16 meter dan didapatkan nilai rata-rata 1,45 detik tanpa penghambat dan 1,61 dengan penghambat dalam arti penghambat disini berbeda ruangan atau tepisah oleh tembok.
DAFTAR PUSTAKA
Budiharto. 2010. Elektronika Digital dan Mikroprosesor. Yogyakarta: Andi.
Budiharto. 2012. Robot Vision. Yogyakarta: Andi.
Fatoni, Ahmad, Dwi Bayu Rendra.
2014. Perancangan Prototipe Sistem Kendali Lampu menggunakan Handphone Android Berbasis Anduino”. Jurnal Sistem Komputer. 1:6-8.
Ika, Fitri. 2011. ADC Analog To Digital Converter. Jurnal Sistem Komputer. 3:5-8.
Pracoyo, Agus. 2010. Devais Input/Output Antar Muka Berbasis Universal Serial Bus (USB). Jurnal Politeknologi. 9:7-11.
Prasetyo, Rangga. 2013. Tegangan Analog Dengan Ardiuno. Jurnal Sistem Komputeri. 1:3-5.
Rahmiati, Pauline. 2014. Implementasi Sistem Bluetooth menggunakan Android dan Arduino untuk Kendali Peralatan Elektronik. Jurnal ELKOMIKA Institut Teknologi Nasional Bandung.
Rakasiwi, Galih. 2014. Prototype Pengontrolan Lampu Dengan Android Berbasis Ardiuno Via Wifi. Skripsi. Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Rizky, Muhamad. 2015. Alat Pengontrol Listrik Alternating Current menggunakan Arduino Berbasis Android. Skripsi. Universitas Pakuan Siliwangi, Bogor.
Sudarma, Darwin. 2014. Rancang Bangun Kendali Lampu On/Off dengan Smartphone Android via Bluetooth”. Universitas Tanjungpura, Pontianak.
