21
BAB III
METODE PENELITIAN
Pada bab ini menjelaskan tentang tahapan penelitian dalam melakukan pengembangan prototype system penghitung barang otomatis menggunakan arduino uno berbasis web. Tahapan ini di buat secara sistematis agar memudahkan peneliti dalam mengembangkan prototype alat dan untuk mendukung agar tercapainya tujuan dari penelitian ini. Adapun tahapan dalam pengembangan Prototype monitoring system penghitung barang otomatis menggunakan arduino uno berbasis web ini yaitu:
Gambar 3. 1 Flowchart Tahapan Pengembangan Sistem.
22
3.1 Studi Pustaka
Studi ini dilakukan dengan mempelajari, menelaah dan meneliti berbagai sumber dari buku, jurnal ilmiah dan situs-situs internet yang berkaitan dengan topik penelitian.
Teori yang berkaitan dengan penelitian ini antara lain adalah Internet Of Things, Arduino Uno R3 16U2, Arduino IDE, Ethernet shield, Sensor IR Obstacle, Liquid Crystal Display (LCD), Mikrokontroller, serta cara merakit komponen atau alat alat
yang dibutuhkan untuk kepentingan penelitian.
3.2 Pengumpulan Data
Studi ini dilakukan pengumpulan data dengan cara studi dokumen yang merupakan metode pengumpulan data yang meneliti berbagai macam dokumen yang berguna untuk bahan analisa. Dokumen yang digunakan adalah dokumen sekunder yaitu dokumen yang ditulis berdasarkan laporan orang lain. Data yang didapatkan tidak secara langsung dari objek atau subjek penelitian. Data di peroleh dari survey yang dilakukan oleh Asia IoT Bussiness Platform, dengan melibatkan 1624 responden yang tersebar di Malaysia, Thailad, Indonesia, Filipina, dan Vietnam yang hasilnya berupa data statistik yang menjelaskan tentang pemanfaatan IoT di asean termasuk salah satunya Indonesia dan perusahaan yang mengimplementasikan solusi IoT. Lalu data yang diperoleh dari Teknologi.Id yang bersumber dari statista tentang statistik data prediksi perangkat yang saling terhubung oleh IoT diseluruh dunia dari tahun 2015- 2025.
3.3 Menentukan Metode Penelitian
Pada tahapan ini menentukan metode penelitian dipilih berdasarkan analisa yang berkaitan dengan penelitian penulis. Metode penelitian yang dipilih adalah metode prototype, metode ini penulis anggap paling sesuai dengan penelitian yang dilakukan penulis karena tahapan-tahapan pada metode prototype sangat sesuai dengan yang akan penulis lakukan dalam proses pembuatan alat prototype monitoring system penghitung barang otomatis menggunakan arduino uno berbasis web.
23
3.4 Implementasi Metode Prototype
Adapun tahapan metode Prototype terdiri dari beberapa tahapan diantaranya yaitu pengumpulan kebutuhan, membangun prototype, evaluasi prototyping, mengkodekan sistem, menguji sistem, evaluasi sistem, penggunaan sistem.
Gambar 3. 2 Metode Prototype.
3.3.1 Pengumpulan kebutuhan
Langkah pertama pada tahapan metode prototype adalah mengumpulkan kebutuhan alat dan bahan yang akan digunakan untuk membangun sistem. Kebutuhan ini dibagi menjadi dua yaitu kebutuhan perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software).
3.3.1.1 Kebutuhan Perangkat Keras.
Perangkat keras yang dibutuhkan untuk membuat dan merangkai alat prototype monitoring system penghitung barang otomatis menggunakan arduino uno berbasis
web yaitu:
A. Elektronika
1. Dua buah Arduino Uno R3 16U2 DIP.
2. Satu buah Ethernet Shield W5100.
3. Dua buah Power Supply dengan tegangan sebesar 5v dan 3a.
4. Duah buah roda beserta dengan gearbox.
24
5. Satu buah dinamo.
6. Satu buah sensor IR Obstacle.
7. Satu buah tombol Push Button.
8. Satu buah Liquid Crystal Display (LCD) 16x2.
9. Satu buah Toogle Switch.
10. Kabel Jumper Dupont male-male, female-female, dan male-female sesuai kebutuhan.
B. Laptop Dell dengan spesifikasi:
1. Processor Intel Core i5.
2. Memory 8GB.
3. Hardisk 1T.
C. Lainnya.
1. Akrilik berukuran 50cm x 35cm.
2. Kain karet panjang ukurang 30cm.
3. Alumunium siku panjang ukuran 100cm.
3.3.1.2 Kebutuhan Perangkat Lunak
Adapun kebutuhan perangkat lunak untuk alat Prototype ini antara lain:
1. Sistem Operasi, Windows 10 64 bit.
2. Software Arduino IDE.
3.3.2 Membangun Prototyping
Pada tahapan ini alat prototype monitoring system penghitung barang otomatis menggunakan arduino uno berbasis web dibuat dengan menggunakan alat dan bahan yang sudah dikumpulkan.
25
3.3.2.1 Desain prototype
Perancangan desain prototype bertujuan untuk memudahkan penulis dalam membuat alat prototype monitoring system penghitung barang otomatis menggunakan arduino uno berbasis web.
Gambar 3. 3 Desain Prototype.
Pada gambar 3.3 merupakan desain dari alat prototype monitoring system penghitung barang otomatis menggunakan arduino uno berbasis web yang akan dibuat.
Alat ini memiliki panjang 40cm dan lebar 35cm dengan menggunakan akrilik sebagai alasnya dan alumunium siku sebagai pembatas. Pada nomor 1 dan 2 merupakan tempat dari power supply yang fungsinya memberikan pasokan listrik pada arduino uno dan juga dinamo yang nanti akan di pasangkan pada jalur lintasan barang atau mini conveyor. Pada nomor 3 merupakan arduino uno yang berfungsi sebagai pemroses data yang dikirimkan oleh sensor inframerah, dan nomor 4 merupakan tempat untuk modul Ethernet shield yang memiliki fungsi agar jaringan dapat terhubung ke komputer ataupun internet. Nomor 6 merupakan jalur lintasan barang atau mini conveyor yang berfungsi mengirimkan barang agar berjalan menuju sensor inframerah dengan arah yang sudah di tentukan dan nomor 5 merupakan tempat dimana sensor inframerah yang akan mendeteksi barang yang melewatinya. Pada nomor 7 adalah tempat untuk tombol reset yang berguna untuk mereset data dan nomor 8 adalah toogle switch untuk
26
menjalankan atau menghentikan laju dari mini conveyor. Lalu nomor 9 merupakan tempat pada layar LCD yang memiliki fungsi untuk menampilkan hasil output yang di berikan oleh arduino uno.
3.3.2.2 Rancangan Tampilan Web
Pada sistem ini tampilan web yang dibuat hanya untuk menampilkan jumlah penghitungan dari produksi per-ikat karton.
3.3.2.2 Diagram Blok Sistem
Gambar 3. 4 Diagram Blok Sistem.
Pada gambar 3.4 merupakan diagram blok sistem dari alat prototype monitoring system penghitung barang otomatis menggunakan arduino uno berbasis web. Pertama Karton akan bergerak menggunakan jalur lintasan barang atau mini conveyor melewati sensor IR Obstacle dan jika karton tersebut terdeteksi maka informasi akan di kirimkan ke arduino uno untuk di proses lalu hasilnya akan ditampilkan pada layar LCD dan juga laptop atau komputer melalui Ethernet shield. Per ikat karton terdiri dari 10 buah karton yang ditumpuk.
27
3.3.2.3 Skema rangkaian Gambar 3. 5 Skema rangkaian alat prototype.
28
Gambar 3.5 merupakan skema rangkaian dari alat yang akan dibuat lalu penulis akan mengimplementasikannya dalam pembuatan prototype. Terdapat beberapa bagian diantaranya adalah power supply 1 dan 2, Sensor IR Obstacle, Arduino Uno, Ethernet Shield, Dinamo, LCD 16x2 dan I2C, PCB Pin tambahan. Keterangan Pin penghubung pada setiap modul sebagai berikut :
§ Pada bagian sensor IR Obstacle pin vcc terhubung ke PCB pin tambahan pada baris 4 kolom 6, pin gnd terhubung ke PCB pin tambahan pada baris 3 kolom 1, dan pin out terhubung ke Arduino Uno pin digital I/O 4.
§ Pada bagian LCD 16x2 yang sudah terhubung dengan I2C pin SLC terhubung ke Arduino Uno pin Analog A5, pin SDA terhubung ke Arduino Uno pin Analog A4, pin vcc terhubung ke Power Supply 2 pin +V2 dan pin gnd terhubung ke Power Supply 2 pin –V2.
§ Pada bagian dinamo pin 1 terhubung ke Power Supply 2 pin +V1, dan pin 2 terhubung ke Toggle Switch pin 2.
§ Pada bagian Toggle switch pin 3 terhubung ke PCB pin tambahan baris 5 kolom 1. Pada resistor pin 0 terhubung ke PCB pin tambahan pada baris 20 kolom 6.
Pada Push Button pin 1 terhubung ke resistor pin 1, dan pin 2 terhubung ke PCB pin tambahan baris 11 kolom 6.
§ Pada bagian arduino pin digital I/O 5 terhubung ke resistor pin 1, pin digital I/O 3 terhubung ke Ethernet Shield pin digital I/O 5, pin gnd terhubung ke PCB pin tambahan baris 1 kolom 1, pin vin terhubung ke PCB pin tambahan baris 6 kolom 1.
§ Pada bagian Ethernet Shield pin vin terhubung ke PCB pin tambahan baris 6 kolom 6, pin gnd 1 terhubung ke PCB pin tambahan baris 7 kolom 1, pin gnd 2 terhubung ke Power Supply 1 pin -V2.
§ Pada bagian Power Supply 1 pin +V2 terhubung ke PCB pin tambahan pada baris 9 kolom 6.
29
3.3.2.4 Flowchart Sistem
Gambar 3. 6 Flowchart Sistem
Gambar 3.6 merupakan alur dari kerja sistem yang dibuat oleh peneliti, ketika alat dinyalakan yang pertama dilakukan adalah inisialisasi pada sensor, jika tidak ada barang yang terdeteksi akan mengulang ke kondisi sebelumnya, jika ada barang yang terdeteksi maka akan dilakukan proses penghitungan lalu di tampilkan hasilnya, jika masih menggunakan alat maka akan mengulang ke kondisi awal hingga selesai.
30
3.3.3 Evaluasi Prototyping
Pada tahapan ini, evaluasi prototyping dilakukan untuk mengetahui apakah alat yang dibuat sudah sesuai dengan yang di inginkan.
3.3.4 Mengkodekan Sistem
Pada tahapan mengkodekan sistem merupakan tahapan dimana kita melakukan pemrograman pada sistem atau alat yang dibuat dengan menggunakan software arduino IDE. Pemrograman yang dibuat diantaranya yaitu mencari Ip address Ethernet Shield, memprogram penghitungan barang, memprogram tampilan layar LCD, dan memprogram Ethernet shield agar dapat terhubung pada jaringan komputer.
Mengodekan sistem atau mengkoding program digunakan untuk mengambil data pada sensor IR Obstacle.
Tabel 3. 1 Source code pengambilan data pada Sensor IR Obstacle
#include <Wire.h>
void loop(){
hitung = constrain (hitung, 0, 1000);
status1 = digitalRead(pinSensor);
if (status1 == HIGH) {
hitung = hitung;
kondisi1 = 0;
digitalWrite (pinLed,HIGH);
}
else if (status1 == LOW && kondisi1
== 0) {
hitung += 1;
// memanggil library wire.h
// status1 adalah hasil pembacaan pin sensor
// status1 adalah hasil dari pembacaan sensor
31
kondisi1 =1;
digitalWrite (pinLed,LOW);
}
else if (status1 == LOW && kondisi1
== 1)
{hitung = hitung;
kondisi1 = 1;}
Library merupakan sekumpulan kode yang berfungsi untuk memudahkan atau menyederhanakan proses pemrograman. Dengan kode yang sudah tersedia pada library kita dapat mengakeses modul dengan mudah. Dalam sensor IR Obstacle data yang diberikan merupakan data digital yaitu 0 dan 1. Agar data dapat terbaca digunakanlah library dari Wire.h. Dalam library tersebut terdapat beberapa fungsi diantaranya adalah write() dan read(). Write() digunakan untuk mengirimkan data digital pada sensor dan read() digunakan untuk membaca data tersebut.
3.3.4.1 Mencari IP Address Ethernet Shield
32
Gambar 3. 7 Langkah-langkah mencari IP Adress Ethernet Shield.
Ethernet Shield memiliki sebuah IP Address, untuk dapat mengetahui IP Address pada Ethernet Shield ikuti langkah-langkah seperti pada gambar 3.7. Langkah pertama yaitu buka software Arduino IDE yang sudah terinstall, lalu buka file pilih Example kemudian pilih Ethernet dan langkah terakhir pilih DhcpAddressPrinter.
Gambar 3. 8 Kode program untuk mencari IP address Ethernet Shield.
Setelah memilih DhcpAddressPrinter maka akan membuka sebuah jendela baru seperti pada gambar 3.8 yang menampilkan kode program untuk mencari IP Address dari Ethernet Shield. Langkah berikutnya adalah pilih upload lalu akan muncul IP Address Ethernet Shield.
33
Gambar 3. 9 IP Address Ethernet Shield.
Pada gambar 4.6 yang berada dalam kotak merah merupakan IP Address Ethernet Shield yang terpasang pada arduino.
3.3.5 Menguji sistem
Pada tahapan ini dilakukan pengujian sistem yang bertujuan untuk mengetahui apakah alat prototype yang dibuat sudah berjalan sesuai dengan yang di rencanakan dan untuk mengetahui apakah ada error dan bug pada alat prototype yang sudah di buat. Pengujian alat prototype dilakukan dengan menggunakan benda yang terbuat dari sepuluh stik es krim yang ditumpuk dengan panjang 4cm hingga 5cm, tinggi 2cm dan lebar 1cm. Pengujian alat prototype dilakukan untuk mengetahui apakah alat yang dibuat sudah berjalan dengan baik tanpa adanya error dan bug.
3.3.6 Evaluasi sistem
Pada tahapan ini, evaluasi sistem dilakukan setelah alat prototype telah selesai diuji. Jika terdapat error pada alat prototype maka akan dilakukan perbaikan agar sistem dapat bekerja sesuai dengan yang diharapkan dan direncanakan.
3.3.7 Penggunaan sistem.
Pada tahapan ini, sistem yang sudah dibuat dapat diimplementasikan sesuai dengan kebutuhan dan dapat menyelesaikan permahasalan yang ada pada pabrik pembuatan karton tersebut yaitu mengganti penghitungan berat karton menjadi penghitungan jumlah karton.
34
3.5 Evaluasi Keseluruhan Sistem
Setelah semua tahapan penelitian dilakukan, penulis melakukan evaluasi keseluruhan sistem, bahwa sistem tersebut dapat menyelesaikan masalah perhitungan jumlah produksi karton.
3.6 Penulisan Laporan
Penulisan laporan ini dilakukan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan tugas akhir penulis. Laporan ini ditulis secara tersusun dan sistematis berdasarkan tahapan-tahapan penelitian mulai dari Studi Pustaka, Pengumpulan Data, Menentukan Metode Penelitian, Implementasi Metode Prototype, Evaluasi Keseluruhan Sistem, sampai pada Penulisan Laporan. Penulis berharap laporan ini dapat bermanfaat bagi Kampus, mahasiswa dan masyarakat yang membutuhkan informasi sebagai bahan perbandingan, referensi mengenai prototype monitoring system penghitung barang otomatis menggunakan arduino uno berbasis web.
