Jurnal
RANCANG BANGUN PENGENDALI DAN AUTENTIFIKASI GERBANG OTOMATIS BERDASARKAN LEBAR KENDARAAN VIA ANDROID
Andika Hadi Pratama, Reesa Akbar, Ardik Wijayanto
Program Studi D4 LJ Teknik ElektronikaDepartemen Teknik Elektro Politeknik Elektronika Negeri Surabaya Kampus PENS, Jalan Raya ITS Sukolilo, Surabaya 60111
Tel: (031) 594 7280; Fax: (031) 594 6114
Email:kaiseravatar@yahoo.com, reesaakbar@gmail.com, ardik@eepis-its.edu,
Abstrak
Berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi saat ini semakin banyak memberikan kemudahan dalam kehidupan manusia. Dimana banyak diterapkan ilmu pengetahuan dan teknologi baik mesin ataupun elektronik, sehingga pekerjaan manusia dapat dikerjakan dengan mudah tanpa harus membuang tenaga dan mempersingkat waktu. Melihat kemungkinan dan kenyataan yang ada, penulis mempunyai ide untuk membuat Smartgate berbasis mikrokontroler. Dalam Proyek Akhir ini menjabarkan tentang pembuatan pintu gerbang otomatis yang dapat menyesuaikan ukuran kendaraan maupun orang yang akan melewati pintu gerbang ini. Tujuan utama dari dibuatnya pintu gerbang otomatis ini adalah untuk membuat suatu perangkat yang dapat berfungsi secara cerdas yakni mampu menyesuaikan ukuran kendaraan maupun orang. Hal ini juga akan menghemat konsumsi daya, dikarenakan motor bekerja sesuai dengan ukuran kendaraan yang masuk. Gerbang yang digunakan adalah gerbang geser 2 pintu yang akan digerakkan oleh motor AC. Sensor yang digunakan sensor inframerah untuk mengetahui apakah kendaraan sudah melewati gerbang ataupun belum.
Untuk proses autentifikasi pengguna menggunakan username dan password pada aplikasi android. Sehingga pihak yang tidak berwenang tidak bisa menggunakannya.
Kata Kunci : Gerbang, mikrokontroller, motor AC, inframerah, bluetooth, android.
.
1. Pendahuluan
2. Metode
Dalam proses pengerjaan penelitian ini, penulis menggunakan langkah-langkah (metodologi) penelitian sebagaimana yang terlihat pada Gambar 3.
Gambar 1. Blok Diagram Metodologi Pengerjaan Penelitian
Penjelasan dari blok diagram di atasadalah sebagai berikut : a. Studi Pustaka
Pada tahap studi pustaka ini dilakukan pencarian referensi terkait sensor inframerah, bluetooth, serta perangkat-perangkat lainnya yang digunakan dalam penelitian ini.
b. Observasi Sensor
Pada tahap observasi sensor dilakukan uji coba sensor dan faktor-faktor yang mempengaruhi kinerja dari sensor tersebut.
c. Perancangan dan pembuatan hardware - software
Pada tahap ini akan dilakukan proses perancangan serta pembuatan hardware dan software sesuai dengan spesifikasi dan kebutuhan dari sistem yang akan direncanakan.
d. Menghubungkan hardware dengan software
Pada tahap ini akan dilakukan proses setting software dan hardware agar hardware bisa menyediakan informasi kepada software untuk mengontrol gerbang secara otomatis.
e. Uji coba sistem dan analisa untuk melihat karakteristik data
Pada tahap ini akan dilakukan uji coba dari sistem yang telah dibuat. Sistem diuji coba, sehingga didapat data sebanyak-banyaknya untuk kemudian dilakukan analisa data tersebut yang digunakan untuk melihat karakteristik data.
f. Pembuatan laporan
1.1. Perancangan Sistem (Hardware Dan Software)
Perancangan sistem ini secara keseluruhan terdiri dari dua bagian dasar, yaitu bagian perangkat keras (hardware) dan bagian perangkat lunak (software). Untuk perangkat keras terdiri dari mikrokontroler ATmega1280 dan rangkaian driver motor AC. Sedangkan untuk perangkat lunak terdiri dari CodeVision AVR dengan menggunakan bahasa pemograman C, Android SDK untuk pembuatan aplikasi android, Visual Basic untuk membuat program di PC untuk pengambilan gambar dari webcam.
Gambar 2 Perancangan Hardware
Terlihat pada gambar perancangan Hardware. Gerbang digerakkan oleh motor AC yang dikontrol oleh mikrokontroler. Webcam akan menangkap gambar yang kemudian dikirim ke mikrokontroler secara serial. Mikrokontroller juga mengontrol bluetooth yang dapat berkomunikasi dengan Handphone.
Blok Diagram Sistem
Gambar 3. Flowchart Sistem (bagian 1)
Pada Gambar 3.2 yakni tentang Flowchart, dapat dilihat bahwa setelah sistem dijalankan maka mikrokontroller akan menginisialisasi port, bletooth, webcam. Setelah itu mikrokontroler akan berada pada posisi stand by. Pada posisi sistem akan mengecek apakah ada kendaraan atau tidak, jika ada sistem akan menuju ke lagkah selanjutnya dan jika tidak maka sistem akan kembali ke mode stand by. Jika terdeteksi suatu kendaraan maka sistem selanjutnya akan mengecek koneksi bluetooth.
Gambar 4. Flowchart Sistem (bagian 2)
Jika bluetooth adalah milik pengguna maka akan menuju ke langkah berikutnya. Diperlukan username dan password untuk dapat masuk ke bagian pengguna. Setelah pengguna melakukan login maka sistem akan mengenali obyek yang masuk, berupa kendaraan atau orang, jika kendaraan apakah itu mobil atau motor. Disini webcam berfungsi untuk mengetahui lebar obyek, sehingga dapat ditentukan apakah itu mobil, motor, atau manusia. Jika yang terdeteksi mobil maka gerbang akan terbuka penuh, jika tidak maka webcam akan mendeteksi lagi apakah obyek itu motor atau orang. Jika obyek yang terdeteksi adalah motor atau orang maka gerbang akan terbuka sebagian. Setelah obyek melewati gerbang maka gerbang akan menutup secara otomatis. Hal ini dikarenakan dipasang sensor inframerah untuk mendeteksi kendaraan yang sudah melewati gerbang atau belum. Gerbang akan tertutup jika tidak ada obyek yang leat selama beberapa detik.
Mekanisme Sistem
Mekanisme sistem akan bekerja jika terdapat interrupt berupa interrupt dari user lewat bluetooth dan webcam. Bluetooth digunakan untuk proses autentifikasi pengguna dan wbcam digunakan untuk proses penentuan lebar obyek sebagai sensor untuk mengetahui apakah obyek itu berupa mobil, motor, atau manusia. Stetelah obyek dikenali oleh sistem, maka data akan dikirim ke mikrokontroller untuk mengontrol lebar-sempitnya gerbang yang terbuka. Rangkaian kontrol untuk motor AC menggunakan relay yang berfungsi sebagai saklar.
.
2.2 Perancangan Hardware A. Relay
Perancangan relay ini bertujuan untuk mengendalikan motor AC untuk menggerakkan gerbang. Relay akan berfungsi sebagai switch yang dikontrol oleh nikrokontroler.
B. Mikrokontroler
Mikrokontroler yang digunakan adalah ATMega 1280 yang berfungsi untuk memproses dan mengolah data dari sensor inframerah dan bluetooth.
C. Modul Inframerah
Modul ini digunakan sebagai sensor untuk mengetahui apakah ada benda yang sedang melewati gerbang atau tidak.
D. Modul Bluetooth
E. Handphone Android
Sebagai device untuk proses autentifikasi melalui bluetooth ke mikro. F. Motor AC
Digunakan motor AC karena diperlukan sebuah motor dengan torsi yang mampu menggerakkan gerbang seberat 30kg..
2.3 Perancangan Software
Piranti lunak atau software pada proyek akhir ini dikembangkan dengan menggunakan Java (sebagai GUI) dan untuk pemrograman mikrokontroler menggunakan CodeVision yang memiliki compiler bahasa C.
3.1 Pengujian Ketelitian Sensor
Pengujian ini bertujuan untuk mendapatkan ketelitian dari sensor inframerah dan modul bluetooth. - Pengujian Koneksi Bluetooth
Dari pengujian yang dilakukan koneksi pada bluetooth dengan mikrokontroler yaitu terdapat 2 pengujian yang dilakukan yang terdiri dari pengujian di dalam ruangan dan pengujian di luar ruangan. Tabel pengujiannya adalah bagai berikut.
Tabel 1 Pengujian Jangkauan Bluetooth saat Kendaraaan Berjalan
N
Tabel 2 Pengujian Jangkauan Bluetooth saat kendaraan berhenti
NO Jarak Jangkauan (meter) Status
Dari hasil pengujian pada koneksi bluetooth dapat disimpulkan bahwa bluetooth yang terdapat pada master berhasil terhubung dengan jarak 10 meter dan pada klien terhubung maksimal 6-8 meter.
- Pengujian Inframerah Transmitter dan Receiver
Tabel 4 Pengujian Sudut
Dari hasil pengujian pada modul
inframerah transmitter dan receiver untuk jarak
maksimal 14 meter dengan sudut 0’ dan sudut maksimal adalah 40º, pada jarak 14 meter. - Pengujian Aplikasi Android
(a) (b)
Gambar 5 (a) Aplikasi di Android 2.3 Gingerbread (b) Aplikasi di Android 4.0 ICS
Pengujian dilakukan dengan menginstal aplikasi dan menjalankannya dengan versi android yang berbeda. Dalam pengujian ini menggunakan Samsung Galaxy Ace yang menggunakan OS Android 2.3 Gingerbread dan Smartfren Andromax I yang menggunakan OS Android 4.0 Ice Cream Sandwich.
Dari hasil pengujian program pada android dengan versi sebelumnya (android versi 2.3 Gingerbread) aplikasi dapat berjalan lancar. Penulis menggunakan Android versi 4.0 Ice Cream Sandwich sebagai perangkat utama dalam proyek akhir ini.
- Pengujian Webcam
Tabel 5 Pengujian Webcam
Pengujian Hasil
Orang
N
O Sudut (dalam derajat) Status
1 0 Berhasil
Motor
Dari pengujian yang telah dilakukan, diperoleh beberapa data. Webcam dapat bekerja dengan baik, obyek dapat tertangkap dengan baik.
Tabel 6 Pengujian keseluruhan sistem
Dari hasil pengujian sistem,
dapat dilihat pada tabel pengujian. Proses autentifikasi user dengan menggunakan passwod dan username. Jika salah satu proses tidak dipenuhi maka gerbang tidak akan terbuka.
3. Diskusi
Pada proses dan hasil pengerjaan penelitian ini tidak terlepas dari berbagai macam kekurangan dan kelemahan, baik pada sistem maupun peralatan yang dibuat. Oleh karena itu, perlu adanya diskusi yang dibuat agar kedepannya penelitian ini dapat lebih baik lagi, diantaranya adalah:
Alat ini belum dapat dikatakan sempurna secara penuh dikarenakan masih memerlukan alat yang lebih handal sehingga mampu mengkoneksi antara mikrokontroler dan android untuk jarak yang lebih jauh bahkan saat kendaraan sedang berjalan.
2. Kesimpulan
Setelah melakukan pengujian dan menganalisis data untuk proyek akhir, maka dapat disimpulkan bahwa: 1. Software aplikasi untuk android 100% berjalan pada HP android versi 4 Ice Cream Sandwich dan
android versi 2.3 Gingerbread..
2. Komunikasi Bluetooth berkurang jaraknya sekitar 25% ketika kendaraan berjalan, terhadap kendaraan saat berhenti.
3. Jika salah satu proses autentifikasi tidak terpenuhi maka gerbang tidak akan terbuka. Referensi
[1] Afika Fatta, Asyrofil. “Rancang Bangun Sistem Keamanan Pintu Hotel Menggunakan Bluetooth Handphone Dengan Metode Device Address Filter”. Program Diploma 4 Politeknik Elektronika Negeri Surabaya. 2012. [2] Yoniatmoko, Kukuh. “Pembaca Plat Nomor kendaraan Sebagai Alat Bantu Pengambilan Data Pada Sistem
Parkir”. Program Diploma 3 Politeknik Elektronika Negeri Surabaya. 2012. [3] Manual DT-AVR ATmega1280 CPU Module, Innovative Electronics 2011.
[5] Arsitektur Bluetooth”, http://www.onchiptech.com/images/blue.gif
[6] ”DFRobot Bluetooth”, http://www.dfrobot.com/image/cache/data/TEL0026/2-600x600.jpg (25 Desember 2013)
[7] Code Vision AVR”, http://webpages.iust.ac.ir/ali_rezaei/My-training/AVR/Courses/About-CodeVisionAVR/images/CV_start_window.jpg (24 September 2013)
[8] ”Tampilan IDE CVAVR”, http://3.bp.blogspot.com/-Ag557tVzq5g/TzDyli6fEwI/AAAAAAAAAXw/ChL-yYhrOoo/s1600/cvision.jpg (24 September 2013)
[9] ”Code Wizard AVR”,
http://1.bp.blogspot.com/-r6Uvn601iRA/TqzpglsV3tI/AAAAAAAAAQQ/J2WBr1cwY0g/s1600/capture_10302011_110014.jpg (24
September 2013)
[10] ”Code Wizard Configuration CVAVR”,
http://1.bp.blogspot.com/-4dCTMm6JU7I/TqzprnbPBgI/AAAAAAAAAQY/Z8aPz5PZIc4/s1600/capture_10302011_110203.jpg (24
September 2013)
[11] ”Limit Switch” ,http://upload.wikimedia.org/wikipedia/jv/d/d8/Spdt_limit_switch.jpg (24 September 2013) [12] ”USB ISP Downloader”,
http://i01.i.aliimg.com/wsphoto/v0/682720435/Free-ship-10pcs-51-Board-ISP-Downloader-font-b-AVR-b-font-font-b-Programmer-b.jpg (24 September 2013)
[13] ”Android SDK Manager”, http://www.tech-recipes.com/wp-content/uploads/AndroidSDK-9-SDK-Manager.png (24 September 2013)
[14] ”Eclipse IDE Interface”, http://ostatic.com/files/images/3_3_0.png (24 September 2013)
[15]
http://4.bp.blogspot.com/_sym9-cXKSLI/TDUG7MawApI/AAAAAAAAANg/6ohVf1PZrXw/s1600/Flagler-Beach-web-cam.jpg (24 September 2013)
