i
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Kristen Maranatha,
Jl. Prof. drg. Suria Sumantri, MPH no.65, Bandung, Indonesia.
email : mulyawan_88@yahoo.com
ABSTRAK
Dewasa ini kecepatan transportasi darat adalah hal yang penting untuk mendukung aktifitas dalam kehidupan sehari – hari. Sehingga banyak produsen kendaraan terutama mobil berlomba – lomba untuk menciptakan mobil yang memiliki kecepatan tinggi. Semakin meningkatnya kecepatan mobil yang beredar di jalan raya maka mengakibatkan bertambahnya tingkat kecelakaan yang disebabkan oleh mobil – mobil yang melaju dengan kecepatan tinggi.
Pada Tugas Akhir ini, dirancang dan direalisasikan sebuah alat yang dapat digunakan untuk mengukur laju kecepatan kendaraan di jalan raya, kemudian hasil pembacaannya dapat dipantau secara nirkabel dari mobile device.
Sistem terdiri dari 2 buah LDR yang digunakan untuk mendeteksi laju kecepatan kendaraan, lalu data yang diperoleh akan diproses dengan menggunakan pengendali mikro AVR ATMEGA32. Hasil perhitungan dari pengendali mikro tersebut akan dikirimkan menggunakan modul bluetooth DBM – 01 secara nirkabel ke perangkat penerima (mobile device) yang sudah menggunakan teknologi J2ME.
Berdasarkan dari percobaan yang dilakukan dalam Tugas Akhir ini, alat pengukur kecepatan berhasil direalisasikan dengan jarak rata – rata jangkauan pengiriman data sejauh 23,7 meter bila tanpa penghalang dan jarak rata – rata jangkauan pengiriman data sejauh 18,3 meter bila ada penghalang. Sedangkan rata – rata selisih pembacaan sebesar 1,8 km/jam untuk motor dan 0,8 km/jam untuk mobil.
ii
THE DESIGNING TOOL TO MEASURING VEHICLES SPEED
USING ATMEGA32 MICROCONTROLLER AND
BLUETOOTH MODULE DBM
–
01
Composed by :
Name : Mulyawan NRP : 0622038
Electrical Engineering, Faculty of Engineering, Maranatha Christian University,
Jl. Prof. drg. Suria Sumantri, MPH no.65, Bandung, Indonesia.
email : mulyawan_88@yahoo.com
ABSTRACT
Today, speed of land transportation is essential to support the activities in daily lives. So many car manufacturers are racing to develop and create a car that has a high speed. The increasing speed on the highway then the resulting increase the level of accidents caused by cars driving at high speed.
In this Final Project, will be designed and realized a tool that can be used to measure the speed of vehicles on the highway, then the result can be monitored wirelessly from a mobile device.
The system consists of 2 pieces LDR used to detect the vehicle speed, than data obtained will be processed using AVR ATMEGA32 microcontroller. The calculation result of the microcontroller will be transmitted using the bluetooth module DBM - 01 wirelessly to a mobile device which are already using J2ME technology.
Based on experiments, the speed measuring device successfully realized with the average range data transmission is 23.7 meters without barrier and 18.3 meters with barrier. The average difference between readings is 1,8 km/hour for motorcycles and 0,8 km/hour for cars.
iii
I.7 Sistematika Pembahasan ... 3
iv
III.2 Perancangan dan Realisasi Perangkat Keras ... 37
III.2.1 Koneksi Sensor LDR ... 37
III.2.2 Koneksi Modul Bluetooth ... 38
III.2.3 Perancangan dan Realisasi Pengendali Mikro AVR ATMEGA32 39
III.3 Perancangan Perangkat Lunak ... 41
III.3.1 Perancangan Perangkat Lunak pada pengendali Mikro ... 41
III.3.1.1 Diagram Alir Proses Pengukuran Kecepatan Kendaraan sebelum Koreksi ... 41
III.3.1.2 Diagram Alir Proses Pengukuran Kecepatan Kendaraan setelah Koreksi ... 44
III.3.2 Proses Pairing Modul Bluetooth ... 47
III.3.3 Perancangan Perangkat Lunak pada Perangkat Penerima ... 48
BAB IV DATA PENGAMATAN DAN ANALISA DATA ... 50
IV.1 Konfigurasi dan Koreksi Pengukuran Kecepatan ... 50
IV.2 Pengujian Pengukuran Kecepatan ... 51
IV.3 Pengujian Jarak Jangkau Pengiriman Data ... 56
IV.4 Pengujian Indikator Pembatas Kecepatan ... 56
IV.5 Analisis Data ... 57
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 58
V.1 KESIMPULAN ... 58
v
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN A FOTO ALAT
LAMPIRAN B PROGRAM PADA PENGENDALI MIKRO ATMEGA32 LAMPIRAN C PROGRAM PADA PERANGKAT PENERIMA (J2ME) LAMPIRAN D DATASHEET
vi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Karakteristik Bluetooth ... 9
Tabel 2.2 Fungsi Pin IC MB-C04 ... 12
Tabel 2.3 Fungsi Khusus Port A ... 17
Tabel 2.4 Fungsi Khusus Port B ... 18
Tabel 2.5 Fungsi Khusus Port C ... 19
Tabel 2.6 Fungsi Khusus Port D ... 19
Tabel 2.7 Konfigurasi Pin LCD ... 22
Tabel 2.8 Konfigurasi Pin Arduino pada AVR ATMEGA32 ... 25
Tabel 2.9 Perbandingan antara CDC dan CLDC ... 29
Tabel 3.1 Hasil Pengukuran Kecepatan Sebelum Koreksi ... 44
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Pengukuran Kecepatan Motor ... 52
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Pengukuran Kecepatan Mobil ... 54
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Pengiriman Data dari Modul Bluetooth ke HP 56
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Indikator Batas Kecepatan ... 57
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Simbol dan Foto LDR ... 5
Gambar 2.2 Grafik Hubungan antara Resistansi dan Iluminasi pada LDR . 6 Gambar 2.3 Tingkat Sensitivitas LDR (CdS) terhadap Panjang Gelombang Cahaya ... 7
Gambar 2.4 Blok Fungsional Bluetooth ... 9
Gambar 2.5 Blok Diagram Modul Bluetooth DBM – 01 ... 11
Gambar 2.6 Konfigurasi Pin IC MB-C04 ... 11
Gambar 2.7 Skema Rangkaian Modul Bluetooth DBM-01 ... 13
Gambar 2.8 Skema Rangkaian Penstabil Tegangan DBM-01 ... 14
Gambar 2.9 Konfigurasi pin Pengendali Mikro AVR ATMEGA32 ... 17
Gambar 2.10 ADC Control dan Status Register A – ADCSRA ... 18
Gambar 2.16 Teknologi Java Secara Keseluruhan ... 27
Gambar 2.17 CLDC Platform ... 30
Gambar 2.18 Macam – Macam Panjang Gelombang... 33
Gambar 2.19 Diagram Rangkaian Sinar Laser Hijau ... 34
Gambar 3.1 Blok Diagram Alat Pengukur Kecepatan ... 36
Gambar 3.2 Skema Koneksi LDR dengan Pengendali Mikro AVR ATMEGA32 ... 38
Gambar 3.3 Skema Koneksi Modul Bluetooth DMB – 01 dengan Pengendali Mikro AVR ATMEGA32 ... 39
Gambar 3.4 Skema Koneksi pada Pengendali Mikro AVR ATMEGA32 .. 40
Gambar 3.5 Diagram Alir Sistem Pengukur Kecepatan sebelum Koreksi ... 42
viii
Gambar 3.7 Diagram Alir Sistem proses pairing modul Bluetooth ... 48
Gambar 3.8 Diagram Alir Sistem pada Perangkat Penerima ... 49
Gambar 4.1 Konfigurasi Pemasangan Alat Pengujian Pengukuran Kecepatan ... 51
Gambar 4.2 Grafik Hasil Pengujian 1 Pengukuran Kecepatan Motor ... 53
Gambar 4.3 Grafik Hasil Pengujian 2 Pengukuran Kecepatan Motor ... 53
Gambar 4.4 Grafik Hasil Pengujian 1 Pengukuran Kecepatan Mobil ... 55
ix
DAFTAR RUMUS
Rumus 2.1 Rumus Linear Regression ... 31
Rumus 3.1 Rumus Perhitungan Kecepatan ... 43
Rumus 3.2 Rumus Koreksi Kecepatan (A) ... 45
Rumus 3.3 Rumus Koreksi Kecepatan (B) ... 45
LAMPIRAN A
A - 1
Modul Bluetooth DMB
–
01
Tampilan Konfigurasi Alat
LaserPointer
LDR
ATMEGA32
LDR
A - 2
Tampilan Alat
A - 3
LAMPIRAN B
PROGRAM PADA PENGENDALI MIKRO
AVR ATMEGA32
B - 1
Program Pada Pengendali Mikro AVR ATMEGA32
Sebelum Kalibrasi
#include <LiquidCrystal.h>
LiquidCrystal lcd(16, 18, 20, 21, 22, 23);
int awal, akhir, waktu, kecepatan, mobil = 0;
void setup() {
B - 2
B - 3
Program Pada Pengendali Mikro AVR ATMEGA32
Setelah Kalibrasi
#include <LiquidCrystal.h>
LiquidCrystal lcd(16, 18, 20, 21, 22, 23);
int awal, akhir, waktu, kecepatan, mobil = 0;
void setup() {
B - 4
LAMPIRAN C
C - 1 /*
* To change this template, choose Tools | Templates * and open the template in the editor.
public class SPP extends MIDlet implements CommandListener, Runnable, DiscoveryListener{
private static final Command CMD_FIND = new Command("Search", Command.ITEM, 1);
private static final Command CMD_CONN = new Command("Connect", Command.ITEM, 1);
private static final Command CMD_EXIT = new Command("Exit", Command.EXIT, 1);
private static final Command CMD_BACK = new Command("Back", Command.BACK, 1);
private static Vector vecDevices=new Vector();
C - 2 mainList.setCommandListener(this);
//Simpan list bluetooth yang berhasil terkoneksi mainForm = new Form("Bluetooth");
mainForm.addCommand(CMD_BACK); mainForm.addCommand(CMD_EXIT); mainForm.setCommandListener(this);
public void destroyApp(boolean unconditional) { }
C - 4
//berhenti disini sampai proses pencarian bluetooth selesai }
public void deviceDiscovered(RemoteDevice btDevice, DeviceClass cod) { if(!vecDevices.contains(btDevice)){
vecDevices.addElement(btDevice); }
I
C - 5 }
public void inquiryCompleted(int discType) { synchronized(lock){
public void servicesDiscovered(int transID, ServiceRecord[] servRecord) { if(servRecord!=null && servRecord.length>0){
sURL=servRecord[0].getConnectionURL(0,false);
public void serviceSearchCompleted(int transID, int respCode) { synchronized(lock){
public StreamConnection Connect(RemoteDevice btDevice) { try { agent.searchServices(null,uuidSet,btDevice,this);
LAMPIRAN D
LAMPIRAN E
E - 1
Daftar Sintasis pada Program Arduino
Nama Deskripsi
pinMode Menentukan pin sebagai input atau output
digitalWrite Input : untuk mengaktifkan atau me-nonaktifkan pull up resistor Output : Menentukan output HIGH / LOW
digitalRead Membaca nilai dari pin Serial.begin membuka port serial
Serial.print Mengirimkan tulisan melalui serial
lcd.begin Menentukan jumlah baris dan kolom pada LCD lcd.clear Membersihlan layar LCD
lcd.print Menampilkan tulisan ke layar LCD
millis Memulai waktu dalam milidetik pada saat program dijalankan
Daftar Sintasis pada Program J2ME
Nama Deskripsi
Connection Merupakan kelas dasar untuk semua interface GCF dan mendefinisikan method close()
StreamConnection Mengkombinasikan koneksi I/O ke dalam satu interface getLocalDevice Mendapatkan objek local device dari perangkat
bluetooth yang akan dipergunakan untuk komunikasi DiscoveryAgent Menentukan apakah perangkat Bluetooth siap
ditemukan oleh perangkat Bluetooth lain openDataInputStream Membuka komunikasi masuk data deviceDiscovered
Mendeteksi service – service buetooth yang membuka koneksi
inquiryCompleted servicesDiscovered serviceSearchCompleted
1
BAB I
PENDAHULUAN
Pada bab ini dibahas mengenai latar belakang, identifikasi masalah, perumusan masalah, tujuan, spesifikasi alat, pembatasan masalah dan sistematika pembahasan.
I.1 Latar Belakang
Dewasa ini, kecepatan transportasi darat merupakan salah satu hal yang sangat penting untuk mendukung aktifitas dalam kehidupan sehari-hari, sehingga semakin banyak produsen kendaraan terutama mobil berlomba – lomba untuk menciptakan mobil yang lebih cepat dibandingkan dengan yang lainnya. Tetapi dengan diciptakannya mobil dengan kecepatan tinggi berdampak nyata dalam kehidupan yaitu diantaranya adalah meningkatnya kecelakaan yang disebabkan mobil yang melaju dengan kecepatan tinggi. Oleh karena itu diperlukan alat yang dapat mengukur kecepatan kemudian hasil pembacaannya dapat dipantau dari jauh sehingga memudahkan petugas yang berwenang untuk memberikan tindakan kepada pelanggar.
Pada tugas akhir ini dirancang sebuah alat yang dapat mengukur kecepatan gerak sebuah kendaraan yang terdiri dari alat pendeteksi kecepatan kendaraan dan pengendali mikro AVR ATMEGA32 kemudian hasil pembacaan kecepatan tersebut dikirimkan secara nirkabel ke perangkat lainnya.
I.2 Identifikasi Masalah
BAB I PENDAHULUAN 2
I.3 Perumusan Masalah
Perumusan masalah dalam Tugas Akhir ini adalah bagaimana cara mengaplikasikan pengendali mikro AVR ATMEGA32 agar dapat digunakan untuk mengukur kecepatan kendaraan serta mengirimkan hasil pengukurannya secara nirkabel ke perangkat lain (mobile device) ?
I.4 Tujuan
Tujuan yang hendak dicapai dari pembuatan Tugas Akhir ini adalah dapat merancang dan merealisasikan alat pengukur kecepatan kendaraan menggunakan pengendali mikro AVR ATMEGA32, kemudian hasil pengukurannya dikirimkan secara nirkabel ke perangkat lain (mobile device).
I.5 Spesifikasi Alat
Spesifikasi alat yang digunakan dalam Tugas Akhir ini adalah : 1. Pengendali mikro AVR ATMEGA32 yang dilengkapi LCD 2. Sensor LDR (Light Depended Resistor)
3. Modul Bluetooth DBM – 01
4. Telepon genggam yang ber-platform J2ME
I.6 Pembatasan Masalah
Dalam Tugas Akhir ini, akan dirancang dan direalisasikan alat dengan kriteria sebagai berikut:
Sensor yang digunakan adalah LDR (Light Depended Resistor),
Alat yang direalisasikan berupa prototipe,
Jarak antara sensor 1 dan sensor 2 yaitu 50 cm,
Komunikasi bluetooth yang digunakan adalah komunikasi 1 arah, yaitu dari pengendali mikro AVR ATMEGA32 ke perangkat penerima,
Kecepatan kendaraan yang diukur dibatasi dari 10 km/jam sampai 80 km/jam dengan skala setiap 1 km/jam,
BAB I PENDAHULUAN 3
I.7 Sistematika Pembahasan
Sistematika pembahasan laporan ini disusun menjadi lima bab, yaitu sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini membahas tentang latar belakang, identifikasi masalah, perumusan masalah, tujuan, spesifikasi alat, pembatasan masalah dan sistematika pembahasan.
BAB II DASAR TEORI
Bab ini membahas tentang teori-teori yang digunakan untuk merancang dan merealisasikan alatpengukur kecepatan yang meliputi pembahasan sensor LDR, sinar laser, modul bluetooth DBM – 01, pengendali mikro AVR ATMEGA32 beserta LCD, bahasa pemrograman dan konfigurasi pin Arduino, pemrograman J2ME, serta Linear Regression.
BAB III PERANCANGAN
Bab ini membahas tentang cara merancang dan merealisasikan alat pengukur kecepatan dengan menggunakan pengendali mikro AVR ATMEGA32, sehingga dapat digunakan untuk mengukur kecepatan kendaraan.
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS
Bab ini membahas tentang pengujian alat pengukur kecepatan dibandingkan dengan kecepatan sebenarnya, jarak jangkau pengiriman data, indikator batas kecepatan dan analisa hasil pengujian tersebut.
BAB VKESIMPULAN DAN SARAN
58
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi kesimpulan dari Tugas Akhir dan saran-saran yang perlu dilakukan untuk perbaikan di masa mendatang.
V.1 KESIMPULAN
Dengan memperhatikan data pengamatan dan analisis data pada Bab IV, dapat disimpulkan bahwa:
1. Alat pengukur kecepatan kendaraan yang dirancang dan direalisasikan, berhasil dengan baik pada pengujian kecepatan 10 – 80 km/jam, serta hasil pembacaan kecepatan dapat dikirimkan secara nirkabel melalui bluetooth ke perangkat penerima (mobiledevice).
2. Berdasarkan pengujian pengukuran kecepatan setelah koreksi didapat hasil rata – rata selisih pembacaan sebesar 1,8 km/jam untuk percobaan mengukur kecepatan motor, serta sebesar 0,8 km/jam untuk mobil.
3. Hasil pengukuran rata – rata pada motor dan mobil berbeda dikarenakan perbedaan akurasi pembacaan speedometer pada kendaraan.
4. Berdasarkan pengujian daya jangkau pengiriman data dari modul bluetooth ke perangkat penerima (HP) pada saat dilakukan uji tanpa penghalang didapat hasil maksimal sejauh 24,3 meter dengan rata – rata 23,7 meter, dan pada saat dilakukan uji dengan penghalang (tembok) didapat hasil maksimal sejauh 18,8 meter dengan rata – rata 18,3 meter.
V.2 SARAN
Saran-saran yang dapat diberikan untuk perbaikan dan pengembangan dari alat pengukur kecepatan ini adalah sebagai berikut:
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 59
2. Agar alat yang direalisasikan dapat mengukur kecepatan lebih akurat, perlu dikalibrasikan dengan alat pengukur kecepatan yang presisi.
3. Untuk meningkatkan jarak jangkau pengiriman hasil pembacaan dapat menggunakan koneksi Wi-fi atau modul GSM.
DAFTAR PUSTAKA
1. Andrianto, Heri. 2008. Pemrograman Mikrokontroler AVR ATMEGA16 Menggunakan Bahasa C (CodeVision AVR). Bandung : Informatika.
2. Boylestad, Robert dan Louis Nashelsky. 1992. Electronic Devices and Circuit Theory. New Jersey : Prentice-Hall.
3. Buana, Krisna Rengga. 2009. Membuat Content Mobile dengan J2ME. Jakarta : Mitra Wacana Media.
4. Charis, Paul. 2008. Diktat Kuliah Sistem Mikroprosesor.
5. Darmawan, Aan. 2005. Diktat Kuliah Dasar Komputer dan Pemrograman. Bandung : Jurusan Teknik Elektro, Universitas Kristen Maranatha
6. Hasan, M. Iqbal. 2003. Pokok – Pokok Materi Statistik 1 (Statistik Deskriptif). Jakarta : Bumi Aksara.
7. Shalahuddin, M,. Pemrograman J2ME (Belajar Cepat Pemrograman Perangkat Telekomunikasi Mobile). Bandung : Informatika.
8. http://arduino.cc/en/Guide/Introduction (8 September 2011)
9. http://bocahpribumi.blogspot.com/2009/05/sensor.html ( 15 Oktober 2011)
10. http://depokinstruments.com/2011/07/29/teori-dasar-ldr-dan-rangkaian-ldr-dalam-pengembangan/ (20 Oktober 2011)
11. http://en.wikipedia.org/wiki/Liquid_crystal_display (6 November 2011)
18. http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2503.pdf (10 September 2011)
19. http://www.elektroindonesia.com/elektro/khu36.html (20 Oktober 2011)
