Universitas Kristen Maranatha i
Aplikasi Raspberry Pi Untuk Prototype Pengendalian Mobil Jarak Jauh Melalui
Web Browser
Disusun Oleh:
Oktavianus Yosudha (0922029)
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Kristen Maranatha
Jl. Prof.Drg.Suria Sumantri, MPH no. 65, Bandung, Indonesia
Email : yosudhaoktavianus@gmail.com
ABSTRAK
Pada saat ini, telah banyak teknologi yang dikembangkan untuk memantau
suatu lokasi yang dapat diakses dari jauh dengan mudah dan dengan biaya yang
murah.
Pada Tugas Akhir ini telah direalisasikan aplikasi raspberry pi untuk
prototype pengendalian mobil jarak jauh melalui web browser. Pada simulasi
pengendalian mobil ini menggunakan kamera untuk menangkap gambar yang
bergerak yang dapat dilihat pada aplikasi smartphone yaitu web browser . pada web
browser juga terdapat tombol-tombol untuk menggerakan mobil maju, mundur, dan
belok serta menggerakan kamera kekiri dan kekanan dengan pergerakan sudut
sebesar 10 derajat setiap kali tombol untuk menggerakan kamera ditekan.
Berdasarkan hasil percobaan yang telah dilakukan, aplikasi raspberry pi untuk
prototype pengendalian mobil jarak jauh melalui web browser telah berjalan dengan
baik sesuai dengan tujuan awal. Mobil dapat dikendalikan melalui jaringan internet
serta gambar berupa video yang ditangkap oleh kamera juga dapat diakses melalui
jaringan internet lewat web browser pada smartphone.
Universitas Kristen Maranatha ii
Raspberry Pi Application For Car Remote Control Prototype Using Web
Browser
Compiled By:
Oktavianus Yosudha (0922029)
Department of Electrical Engineering, Faculty of Engineering, Maranatha
ChristianUniversity
Jl. Prof.Drg.Suria Sumantri, MPH no. 65, Bandung, Indonesia
Email : yosudhaoktavianus@gmail.com
ABSTRACT
At the present time, has a lot of technology that was developed to monitor a
location that can be accessed remotely with ease and at a low cost.
In this Final Project, it has been realized raspberry pi application for car
remote control prototype using web browser. In this car control simulation using a
camera to capture moving images that could be seen on a smartphone application that
is a web browser. On the web browser there are also buttons for move the car
forward, backward, turn, and move the camera left and right with the movement
angle of 10 degrees each time the button to move the camera pressed.
Based on the result of the experiments that have been conducted, raspberry pi
application for car remote control prototype using web browser has been running well
in accordance with the original purpose. The car can be controlled trough the Internet
as well as in the form of a video image captured by the camera can also be accessed
through the internet via a web browser on the smartphone.
Universitas Kristen Maranatha v
DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN Abstrak ... i
Abstract ... ii
Kata Pengantar ... iii
Daftar Isi... v
Daftar Tabel ... viii
Daftar Gambar ... x
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Identifikasi Masalah ... 2
1.3 Rumusan Masalah ... 2
1.4 TujuanPerancangan ... 2
1.5 Pembatasan Masalah ... 2
1.6 Sistematika Penulisan ... 3
BAB II LANDASAN TEORI ... 5
2.1 Raspberry Pi ... 5
2.1.1 Bahasa Pemrograman Python ... 7
2.1.2 WebIoPi ... 8
2.1.3 MJPG-Streamer ... 9
Universitas Kristen Maranatha vi
2.6 Sensor Inframerah ... 20
2.7 Modem ... 21
BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI ALAT ... 23
3.1 Perancangan Perangkat Keras ... 23
3.1.1 Perancangan Alat ... 24
3.1.1 Perancangan Mekanik Pada Sistem ... 26
3.2 Perancangan Perangkat Lunak ... 28
3.2.1 Perancangan User Interface Sistem ... 28
3.2.2 Diagram Alir ... 31
3.2.3 List Program ... 34
3.2.3.1 List Pemrograman Python ... 34
3.2.3.2 List Pemrograman HTML ... 37
3.3 Realisasi Alat ... 40
BAB IV DATA PENGAMATAN DAN ANALISIS ... 44
4.1 Pengujian Akurasi Pergerakan Sudut Motor Servo ... 44
4.1.1 Pengujian Akurasi Pergerakan Sudut Oleh Motor Servo Towerpro MG995 ... 44
4.1.2 Pengujian Akurasi Pergerakan Sudut Oleh Motor Servo Towerpro SG90 ... 45
4.2 Pengujian Fungsi Tombol ... 53
4.3 Delay Streaming Kamera ... 54
4.4 Delay Dan Troughput Jaringan ... 55
4.5 Pengujian Gambar Yang Ditangkap Kamera Dengan Gerak Kamera ... 57
4.6 Pengujian Respon Fungsi Tombol Pada Jaringan Internet ... 65
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 67
5.1 Kesimpulan ... 67
Universitas Kristen Maranatha vii DAFTAR PUSTAKA ... 69
LAMPIRAN A PEMROGRAMAN PYTHON DAN HTML
LAMPIRAN B WEB CAMERA LOGITECH C170
LAMPIRAN C MOTOR SERVO TOWERPRO SG90 DAN MG995
Universitas Kristen Maranatha viii
DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Pin-Pin Yang Terhubung Pada Pin GPIO Raspberry Pi ... 25
Tabel 3.2 Nama Tombol dan Fungsinya ... 30
Tabel 4.1 Pengujian Akurasi Pergerakan Motor Servo Dengan Sudut 25o ... 44
Tabel 4.2 Pengujian Akurasi Pergerakan Motor Servo Dengan Sudut -25o ... 45
Tabel 4.3 Pengujian Pertama Akurasi Pergerakan Motor Servo Dengan Sudut 10o Sampai 80o ... 46
Tabel 4.4 Pengujian Pertama Akurasi Pergerakan Motor Servo Dengan Sudut -10o Sampai -80o ... 46
Tabel 4.5 Pengujian Kedua Akurasi Pergerakan Motor Servo Dengan Sudut 10o Sampai 80o ... 47
Tabel 4.6 Pengujian Kedua Akurasi Pergerakan Motor Servo Dengan Sudut -10o Sampai -80o ... 48
Tabel 4.7 Pengujian Ketiga Akurasi Pergerakan Motor Servo Dengan Sudut 10o Sampai 80o ... 48
Tabel 4.8 Pengujian Ketiga Akurasi Pergerakan Motor Servo Dengan Sudut -10o Sampai -80o ... 49
Tabel 4.9 Pengujian Keempat Akurasi Pergerakan Motor Servo Dengan Sudut 10o Sampai 80o ... 50
Tabel 4.10 Pengujian Keempat Akurasi Pergerakan Motor Servo Dengan Sudut -10o Sampai -80o ... 51
Tabel 4.11 Pengujian Kelima Akurasi Pergerakan Motor Servo Dengan Sudut 10o Sampai 80o ... 51
Tabel 4.12 Pengujian Kelima Akurasi Pergerakan Motor Servo Dengan Sudut -10o Sampai -80o ... 52
Tabel 4.13 Pengujian Tombol Pada Jaringan LAN ... 53
Universitas Kristen Maranatha ix Tabel 4.15 Pengujian Tombol Pada Jaringan Internet ... 55
Tabel 4.16 Pembuktian Gambar ... 57
Universitas Kristen Maranatha x
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Raspberry Pi ... 5
Gambar 2.2 GUI Webiopi ... 9
Gambar 2.3 GUI Mjpg-Streamer ... 11
Gambar 2.4 Diagram Blok Tunnel Ngrok ... 12
Gambar 2.5 Auth Token Ngrok ... 12
Gambar 2.6 Baris Kode tes.yml ... 13
Gambar 2.7 Konstruksi Motor Servo ... 14
Gambar 2.8 Konfirgurasi Pin Motor Servo ... 15
Gambar 2.9 Pulsa Kendali Motor Servo ... 16
Gambar 2.10 Motor DC ... 17
Gambar 2.11 Konfigurasi Pin L298N ... 18
Gambar 2.12 Web Camera Logitech C170 ... 19
Gambar 2.13 Rangkaian Sederhana Sensor Infra Merah ... 20
Gambar 2.14 Modem CDMA Smartfren ... 21
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem. ... 23
Gambar 3.2 Skematik Rangkaian ... 24
Gambar 3.3 Perancangan Mekanik Tampak Atas ... 27
Gambar 3.4 Perancangan Mekanik Tampak Bawah ... 27
Gambar 3.5 Perancangan Mekanik Tampak Samping ... 28
Gambar 3.6 User Interface Sistem ... 29
Gambar 3.7 Diagram Alir Halaman Web ... 31
Gambar 3.8 Subrutin Tombol Maju ... 32
Gambar 3.9 Subrutin Tombol Maju Kekanan ... 33
Gambar 3.10 Subrutin Tombol Maju Kekiri ... 33
Gambar 3.11 Perintah Pada Command Line Raspberry Pi(1) ... 40
Gambar 3.12 Perintah Pada Command Line Raspberry Pi(2) ... 40
Universitas Kristen Maranatha xi
Gambar 3.14 Otentikasi Nama Pengguna dan Sandi ... 41
Gambar 3.15 Tampilan Streaming Serta Tombil Untuk Mengendalikan Mobil(1) ... 42
Gambar 3.16 Tampilan Streaming Serta Tombol Untuk Mengendalikan Mobil(2) ... 42
Gambar 3.17 Robot Mobil ... 43
Gambar 4.1 Data WireShark Pada Jaringan Internet ... 56
1 Universitas Kristen Maranatha
BAB I
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Telah diketahui bahwa kehidupan sehari-hari tidak lepas dari perangkat
perangkat elektronika, apalagi dijaman modern seperti sekarang. Banyak hal yang
dapat dilakukan memakai bantuan alat elektronika baik secara visual, audio maupun
secara fisik. Untuk berkomunikasi jarak jauh saja cukup memakai handphone atau
internet agar bisa terhubung dan berkomunikasi saat itu juga.
Sifat keingintahuan dan keinginpraktisan manusia mendorong untuk
mengembangkan ilmunya agar dapat menciptakan alat yang lebih mempermudah
dalam melakukan pekerjaan. Namun ada saatnya sifat tersebut terbentur oleh suatu
kondisi yang mana kondisi fisik manusia tidak memungkinkan melakukan hal
tersebut, contohnya melakukan monitoring suatu tempat yang berbahaya serta
memonitoring tempat yang sempit. Maka tersiratlah sebuah pemikiran untuk
membuat sebuah alat transportasi yang dapat dikontrol jarak jauh. Pengendalian
mobil jarak jauh diperlukan untuk memonitoring suatu tempat secara nirkabel.
Dikomunikasikan melalui media internet serta dilengkapi dengan kamera sebagai
pengamatan dan sensor jarak agar tidak berbenturan dengan benda di depannya.
Pemanfaatan mobil jarak jauh ini dirasakan sangat membantu dan memudahkan
kehidupan manusia.
Dalam Tugas Akhir ini difokuskan untuk membuat prototype sistem kendali
mobil jarak jauh dengan memakai Rapsberry Pi sebagai pengontrolnya disertai
modem CDMA agar dapat dikendalikan di daerah manapun yang terdapat dalam peta
Bab I Pendahuluan
Universitas Kristen Maranatha 2
1.2 Identifikasi Masalah
Memerlukan alat pengotrol berupa web browser pada smartphone, sehingga
user dapat mengontrol dan mengakses sistem.
1.3 Perumusan Masalah
Perumusan masalah dalam perancangan sistem ini yaitu :
1. Bagaimana membuat simulasi pengendali mobil jarak jauh menggunakan
raspberry pi melalui internet sebagai medianya?
2. Bagaimana menggerakan roda serta kamera melalui web browser?
3. Bagaimana cara menampilkan citra/gambar yang ditangkap oleh webcam di
web browser?
4. Bagaimana agar tidak menabrak benda didepan?
1.4 Tujuan Perancangan
Tujuan yang akan dicapai dalam perancangan sistem ini, yaitu :
1. Merancang dan merealisasikan simulasi pengendali mobil jarak jauh dengan
menggunakan raspberry pi melalui internet sebagai medianya.
2. Menggerakan roda, kamera melalui web browser.
3. Menampilkan citra/gambar yang ditangkap oleh webcam di web browser.
1.5 Pembatasan Masalah
Batasan masalah dalam perancangan sistem ini adalah :
1. Kamera sebagai fungsi pengamatan dan dapat digerakkan ke kiri dan ke
kanan.
2. Sensor jarak sebagai pengamanan mobil dari benturan dengan tembok atau
Bab I Pendahuluan
Universitas Kristen Maranatha 3
3. Mobil dikendalikan menggunakan web browser.
4. Tunnel ngrok digunakan agar port IP raspberry pi dapat masuk ke DNS
walaupun ip publiknya dynamic / berubah ubah.
5. Casing yang digunakan adalah casing akrilik berbentuk RC Car.
1.6 Sistematika Penulisan
Pada penyusunan laporan tugas akhir ini penulis mengelompokan
penyampaian materinya dalam beberapa bab. Pembagian laporan kedalam bab-bab ini
bertujuan agar lebih memudahkan dalam memahami isinya. Berikut adalah
pembagian bab dalam laporan tugas akhir ini :
BAB I : PENDAHULUAN
Pada bab ini dibahas tentang latar belakang, identifikasi
masalah, rumusan masalah, tujuan tugas akhir,
pembatasan masalah, dan sistematika penulisan.
BAB II : LANDASAN TEORI
Pada bab ini dibahas tentang teori teori yang
menyangkut perancangan aplikasi pada tugas akhir ini
yaitu raspberry pi, bahasa pemrograman python,
webiopi, mjpg-streamer, tunnel ngrok, html, motor dc,
motor servo, motor driver L298N, web camera, sensor
inframerah, dan modem.
BAB III : PERANCANGAN DAN REALISASI ALAT
Pada bab ini dibahas tentang perancangan perangkat
keras, perancangan perangkat lunak, diagram blok,
diagram alir, serta realisasi alat.
BAB IV : DATA PENGAMATAN DAN ANALISIS
Pada bab ini berisi tampilan yang akan muncul ketika
Bab I Pendahuluan
Universitas Kristen Maranatha 4
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi kesimpulan terhadap simulasi yang telah
dibuat dan saran mengenai simulasi yang dibuat dengan
tujuan untuk memudahkan pengembangan simulasi
67 Universitas Kristen Maranatha
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
Pada bab ini, penulis akan memberikan simpulan serta saran untuk
mengembangkan tugas akhir ini selanjutnya.
5.1 KESIMPULAN
Kesimpulan yang dapat ditarik dari Tugas Akhir Aplikasi Raspberry Pi Untuk
Prototype Pengendalian Mobil Jarak Jauh Melalui Web Browser adalah sebagai
berikut :
• Hasil Gambar yang ditangkap dapat diakses melalui jaringan internet dengan
delay rata-rata 1.508 detik dan jaringan LAN dengan delay rata-rata 0.154
detik.
• Terdapat beberapa error pada pengujian tombol melalui jaringan internet dengan presentase keberhasilan 86.67% dengan throughput yang kecil yaitu
berkisar 0.136Mbit/sec. Pada jaringan LAN presentase pengujian tombol
adalah 100%, dengan throughput berkisar 0.646Mbit/sec. Serta waktu respon
fungsi tombol rata-rata pada jaringan internet adalah 2.223 detik.
• Simulasi pengendalian mobil jarak jauh ini dapat direalisasikan dan berjalan dengan baik, namun memiliki kelemahan yaitu bergantung pada kinerja dari
ISP (Internet Service Provider).
5.2 SARAN
Berdasarkan simulasi pada Tugas Akhir ini, disarankan beberapa hal untuk
Bab V Kesimpulan Dan Saran
Universitas Kristen Maranatha 68 dapat juga dikembangkan lebih variatif lagi seperti pemakaian library Open CV agar
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR PUSTAKA
[1] Eben Upton and Gareth Halfacree. “Raspberry Pi User Guide”. John Wiley &
Sons 2012.
[2]
https://learn.adafruit.com/adafruits-raspberry-pi-lesson-8-using-a-servo-motor/overview, diakses pada tanggal 7 Mei 2014.
[3]
https://learn.adafruit.com/adafruit-raspberry-pi-lesson-9-controlling-a-dc-motor/overview, diakses pada tanggal 7 Mei 2014.
[4]
http://raspiduino.blogspot.com/2013/12/halo-semua-sebelumnya-saya-ucapkan.html, diakses pada tanggal 15 Juli 2014.
[5]
http://reizaaditra.blogspot.com/2014/06/cara-instal-mjpg-streamer-di-raspberry.html, diakses pada tanggal 12 Agustus 2014.
[6] https://code.google.com/p/webiopi/wiki/CUSTOMIZE, diakses pada tanggal 8
Oktober 2014.
[7] https://inconshreveable.com/09-25-2013/ngrok-tunnels-better-faster-stronger/ ,
diakses pada tanggal 24 Oktober 2014.
[8] http://id.wikipedia.org/wiki/Raspberry_Pi, diakses pada tanggal 28 November
2014.
[9] http://id.wikipedia.org/wiki/Python_%28bahasa_pemrograman%29, diakses pada
tanggal 28 November 2014.
[10] http://id.wikipedia.org/wiki/HTML, diakses pada tanggal 1 Desember 2014.
[11] http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/motor-servo/, diakses pada
tanggal 1 Desember 2014.
[12] http://www.vcc2gnd.com/2013/11/L298N.html, diakses pada tanggal 1
Desember 2014.
[13]
Universitas Kristen Maranatha
[14] http://id.wikipedia.org/wiki/Kamera_web, diakses pada tanggal 1 Desember
2014.
[15] http://id.wikipedia.org/wiki/Modem, diakses pada tanggal 2 Desember 2014.
[16] http://elektronika-dasar.web.id/komponen/led-infra-merah/, diakses pada tanggal
18 Desember 2014.
[17] http://elektronika-dasar.web.id/komponen/sensor-tranducer/sensor-photodioda/,
