PENGUNCI PINTU OTOMATIS MENGGUNAKAN MODUL BLUETOOTH HC-05 BERBASIS MIKROKONTROLLER ARDUINO LAPORAN TUGAS AKHIR FIKRI MAULANA

(1)

PENGUNCI PINTU OTOMATIS MENGGUNAKAN MODUL BLUETOOTH HC-05 BERBASIS MIKROKONTROLLER

ARDUINO

LAPORAN TUGAS AKHIR

FIKRI MAULANA 152408004

PROGRAM STUDI D3 FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2019

(2)

PENGUNCI PINTU OTOMATIS MENGGUNAKAN MODUL BLUETOOTH HC-05 BERBASIS MIKROKONTROLLER

ARDUINO

LAPORAN TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya

FIKRI MAULANA 152408004

PROGRAM STUDI D3 FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2019

(3)

PENGESAHAN LAPORAN TUGAS AKHIR

Judul : Pengunci Pintu Otomatis Menggunakan Modul Bluetooth HC-05 Berbasis Mikrokontroller Arduino Kategori : Tugas Akhir

Nama : Fikri Maulana

Nim : 152408004

Program Studi : D-3 Fisika

Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Mengetahui,

Medan 30 Juli 2019

(4)

PERNYATAAN

PENGUNCI PINTU OTOMATIS MENGGUNAKAN MODUL BLUETOOTH HC-05 BERBASIS MIKROKONTROLLER ARDUINO

LAPORAN TUGAS AKHIR

Saya menyatakan bahwa laporan tugas akhir ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya

Medan, 30 Juli 2019

Fikri Maulana 152408004

(5)

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah swt atas segala keberkahan dan rahmat yang dikaruniakan-Nya kepada penulis sehingga mampu menyelesaikan Tugas Akhir ini.

Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada semua pihak yang sangat membantu penulis dalam penyusunan Tugas Akhir ini sehingga dapat selesai. Terima kasih kepada:

1. Papa dan Umi tercinta yang senantiasa memberikan dukungan do’a, moril dan material serta bimbingan yang sangat membantu penulis.

2. Bapak Dr. Kerista Sebayang, MS selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

3. Ibu Dr. Nursahara Paribu, M.Sc selaku Pembantu Dekan I Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

4. Bapak Drs. Takdir Tamba,M.Eng, Sc selaku Ketua Program Studi D-3 Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

5. Ibu Dra. Sudiati, MS selaku Dosen Pembimbing penulis, yang telah banyak memberikan pengarahan dan bimbingan kepada penulis.

6. Seluruh Staff Pengajar / Pegawai program studi D-3 Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

7. Kakanda Julia Budiarty dan Abangda Rikcy Almeda yang telah memberikan bantuan berupa motivasi dalam menyelesaikan Tugas Akhir.

8. Teman-teman seperjuangan D-3 Fisika yang memberikan bantuan penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir.

9. Semua pihak yang turut membantu penulis dalammenyelesaikan Tugas Akhir.

Penulis menyadari bahwa Laporan Proyek ini masih jauh dari kesempurnaan.Untuk itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritikan yang membangun dari pembaca.

Akhir kata, penulis berharap Laporan Proyek ini tidak hanya sebagai tanggung jawab perkuliahan saja namun dapat bermanfaat juga bagi pihak-pihak yang berkepentingan.

Medan, 26 Juni 2019

Fikri Maulana

(6)

PENGUNCI PINTU OTOMATIS MENGGUKAN MODUL BLUETOOTH HC-05 BERBASIS MIKROKONTROLLER ARDUINO

ABSTRAK

Perkembangan teknologi semakin canggih dengan adanya smarthphone pada setiap orang untuk memungkinkan mengakses apapun melalui dunia maya, perlu diketahui bahwa smartphone juga dapat menjadi pembantu kita dalam kehidupan sehari-hari, contohnya saja kita dapat meningkatkan keamanan rumah kita dengan cara mengganti pintu konvensional dengan pintu otomatis. Dengan menggunakan Bluetooth dari smartphone kita dapat membuka dan menutup pintu kita dengan password yang sudah kita buat sebelumnya.Dengan adanya system pintu seperti ini kita jadi tidak lagi membutuhkan kunci konvensional sebagai sarana pengunci pintu, cukup dengan menggunakan Bluetooth smartphone yang dipadukan dengan modul hc-05 yang tertanam pada mikrokontroller arduino di pintu maka kita biasa meningkatkan system keamanan rumah kita sendiri.

Kata kunci : Smartphone, HC-05, mikrokontroller Arduino Uno

(7)

AUTOMATIC DOOR LOCK USING BLUETOOTH HC-05 BASED ON ARDUINO MICROCONTROLLER

ABSTRACT

Technological developments increasingly more sophisticated with the smarthphone on everyone to allow access to any through the virtual world, please note that the smartphone can also be our helper in everyday life, for example we can improve the security of our house by replacing the door conventional with automatic doors . By using Bluetooth from smartphone we can open and close our door with the password we have made before. With the door system like this we so no longer need a conventional lock as a means of door locking, simply by using a Bluetooth smartphone combined with hc-05 module embedded on the arduino microcontroller on the door then we can improve the security system of our own home.

Keywords :Smartphone, HC-05, mikrokontroller Arduino Uno

(8)

DAFTAR ISI

Halaman

PERSETUJUAN i

PENGHARGAAN ii

ABSTRAK iii

ABSTRACT v

DAFTAR ISI vi

DAFTAR GAMBAR viii

DAFTAR TABEL ix

BAB 1 PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Rumusan Masalah 2

1.3 Tujuan Penulisan 2

1.4 Batasan Masalah 3

1.5 Metodologi Penulisan 3

1.6 Sistematika Penulisan 4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 5

2.1 Mikrokontroller Arduino Uno 5

2.1.1 Daya (Power) 6

2.1.2 Memori 7

2.1.3 Input dan Output 7

2.1.4 Komunikasi 8

2.1.5 Programming 9

2.1.6 Bahasa Pemrograman Arduino 10

2.1.7 Reset Otomatis (Software) 12

2.1.8 Proteksi Arus Lebih USB 14

2.1.9 Karakteristik Fisik 14

2.2 Bluetooth 15

2.2.1 Modul Bluetooth HC-05 15

2.3 Liquid Crystal Display (LCD) 17

2.3.1 Konfigurasi LCD 2 x 16 18

2.3.2 Prinsip Kerja LCD 18

2.4 Motorservo 19

2.5 Adaptor 20

2.6 Potensiometer 21

BAB 3 METODE PENELITIAN 24

3.1 Waktu dan Tempat 24

3.2 Alat dan Bahan 24

3.2.1 Alat yang digunakan 24

3.2.2 Bahan yang digunakan 24

3.3 Flowchart Sistem Pengunci Pintu Otomatis 25

3.4 Spesifikasi Sistem 27

3.5 Rangkaian Keseluruhan Sistem 28

3.5.1 Rangkaian Power Supply 29

3.5.2 Rangkaian Sensor MQ-135 29

(9)

3.5.3.1 Rangkaian LCD 30

3.5.3.2 Rangkaian Motorservo 31

3.5.3.3 Rangkaian Potensiometer 32

3.6 Software pemrograman dan program pengunci pintu otomatis

menggunakan Modul Bluetooth HC-05 33

3.6.1 Program Arduino.cc 1.8.1 33

3.6.2 Program Pendeteksi Kadar Gas Buang CO₂ 34 3.7 Rangkaian Hubungan Keseluruhan Sistem Alat 44

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 45

4.1 Pengujian Rangkaian Sumber Daya 45

4.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler Arduino Uno 45

4.3 Pengujian Rangkaian Modul HC-05 46

4.4 Pengujian Rangkaian LCD 46

4.5 Pengujian Rangkaian Motorservo 48

4.6 Gambar Pengujian Alat 48

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 51

5.1 Kesimpulan 51

5.2 Saran 52

DAFTAR PUSTAKA 53

LAMPIRAN

(10)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

2.1 Arduino Uno 5

2.2 Modul Bluetooth HC-05 15

2.3 LCD 2x16 17

2.4 Motorservo 19

2.5 Potensiometer 22

3.1 Flowchart Sistem Pengunci pintu otomatis 26

3.2 Diagram Blok System 28

3.3 Rangkaian Sumber Tegangan 29

3.4 Hubungan Arduino dengan Modul HC-05 29

3.5 Hubungan Arduino dengan LCD 31

3.6 Hubungan Arduino dengan Motorservo 32

3.7 Software Arduino.cc 33

3.8 Penulisan program pada software Arduino.cc 42

3.9 Tampilan saat proses compile dan upload 43

3.10 Tampilan saat proses compile dan upload telah selesai 43 3.11 Rangkaian hubungan keseluruhan sistem alat 44 4.1 Informasi Signature Mikrokontroler Arduino Uno R3 46

4.2 Pengujian Alat Dalam Keadaan Bahaya 48

4.3 Pengujian Alat Dalam Keadaan Aman 49

(11)

DAFTAR TABEL

Halaman

2.1 Deskripsi Arduino 6

2.2 Konfigurasi LCD 18

3.1 Penjelasan Program Perbaris 39

(12)

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dunia elektronika mengalami perkembangan yang semakin pesat.

Berbagai komponen-komponennya berkembang dari segi efisiensi, fungsi, maupun fisik. Perkembangan tersebut tentunya untuk memenuhi tuntutan dari proses kerja yang semakin cepat dan efisien. Pemanfaatan teknologi elektronika diharapkan mampu menciptakan sebuah perangkat elektronika yang mutakhir.

Dalam teknologi elektronika dan komputer saat ini, efektifitas dan efisiensi selalu menjadi acuan agar setiap langkah dalam penggunaan dan pemanfaatan teknologi diharapkan dapat mencapai hasil yang optimal baik dalam kualitas maupun kuantitasnya.

Dengan adanya kemajuan teknologi yang sangat signifikan, maka dibuatlah alat pengunci pintu otomatis guna membantu kehidupan manusia untuk meningkatkan keamanan dirumah dibandingkan dengan menggunakan pintu konvensional.

Dalam perancangan ini, Arduino berfungsi sebagai pusat pengendalian proyek dalam berkerja, yang akanmenjadi pusat pengontrol micro servo sebagai pembuka dan penutup pintu dan pengendalian modul hc-05.

Berdasarkanlatar belakang tersebut maka penulis membuat “Pengunci Pintu Otomatis Menggunakan Bluetooth Berbasis Mikrokontroller Arduino”.Sebagai pembahasan dalam Tugas Akhir yang dibuat oleh penulis.

(13)

1.2 Rumusan Masalah

Masalah yang sering dialami oleh sebagian besar orang adalah kehilangan kunci. Saat ini banyak ditemukan kunci elektronik seperti RFID dan Sidik Jariuntuk membuka pintu. Namun dalam pembuatan alat tersebut memerlukan biaya yang besar, apalagi untuk anak kuliah yang tinggal di kos-kosan. Oleh karena itu, saya membuat alat dengan kunci pintu dengan mempergunakan smartphone. Berjudul “Pengunci Pintu Otomatis Menggunakan Bluetooth Berbasis Mikrokontroller Arduino”

1.3 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitianTugas Akhir ini adalah :

1. Untuk menghasilkan produk yang bisa digunakan sebagai produk komersil kedepannya.

2. Sebagai pengembangan lebih lanjutdari mikrokontroler Arduino Uno dalam bidang motorik dengan menggunakan motorservo dan modul hc-05.

3. Untuk mengetahui kinerja (keberhasilan)alatpengunci pintu otomatis menggunakan modul Bluetooth hc-05 berbasis mikrokontroller arduino sesuai dengan perancangan.

1.4 Batasan Masalah

Agar perancangan yang dibahas dalam tugas akhir ini tidak terlalu luas dan menyimpang dari topik yang telah ditentukan, maka penulis perlu membatasi permasalahan sebagai berikut:

1. Pembahasan tentang mikrokontroler Arduino Uno R3 hanya sebatas

(14)

2. Pembahasanmengenaikomponenpendukungyangmeliputi: modul HC-

05, LCD, Motorservo, Resistor,

Adaptordankomponenlainnyahanyasebatas

teoriumumdanyangberkaitandenganperancanganalat.

3. Modul penerima Bluetooth yang digunakan adalah HC-05.

4. Penggerak pembuka/penutup pintu secara otomatis menggunakan micro servo.

5. Pengujian alat hanya dilakukan pada sebuah rancangan pintu.

1.5 Metodologi Penulisan

Adapun metode penulisan yang digunakan dalam menyusun dan menganalisa proyek ini adalah :

1. Studi literature yang berhubungan dengan perancangan dan pembuatan alat.

2. Perencanaan dan pembuatan alat

Merencanakan peralatan yang akan dirancang baik software maupun hardware.

3. Pengujian alat

Peralatan yang telah dirancang kemudian diuji apakah telah sesuai dengan perencanaan.

(15)

1.6 Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah dalam pembahasan dan penulisan laporan, penulis membagi menjadi beberapa bab-bab yang membentuk laporan ini dalam sistematika penulisan dengan urutan sebagai berikut:

BAB 1: PENDAHULUAN

Dalam bab ini berisikan mengenai latar belakang, rumusan masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, metodologi penulisan dan sistematika penulisan.

BAB 2: TINJAUAN PUSTAKA

Dalam bab ini dijelaskan tentang teori-teori pendukung dalam penyelesaian masalah.

BAB 3: METODE PENELITIAN

Dalam bab ini berisikan tentang waktu dan tempat dilakukan perancangan, alat dan bahan yang diperlukan dalam proses perancangan dan pembuatan alat. Mulai dari perancangan dan pembuatan sistem secara hardware dan software.

BAB 4: HASIL DAN PEMBAHASAN

Dalam bab ini dibahas hasil analisa dari rangkaian dan sistem kerja alat, penjelasan mengenai rangkaian-rangkaian yang digunakan pada alat serta penjelasan mengenai program yang diisikan ke mikrokontroller Arduino Uno.

BAB 5: KESIMPULAN DAN SARAN

Dalam bab ini menjelaskan kesimpulan tentang hasil rancangan yang telah dibuat serta saran dalam pengembangan rancangan tersebut.

(16)

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Mikrokontroller Arduino Uno

Arduino adalah sebuah board mikrokontroller yang berbasis ATmega328.

Arduino memiliki 14 pin input/output yang mana 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM, 6 analog input, crystal osilator 16 MHz, koneksi USB, jack power, kepala ICSP, dan tombol reset. Arduino mampu men-support mikrokontroller;

dapat dikoneksikan dengan komputer menggunakan kabel USB.

Gambar 2.1 Arduino Uno

Arduino memiliki kelebihan tersendiri dibanding board mikrokontroler yang lain selain bersifat open source, arduino juga mempunyai bahasa pemrogramannya sendiri yang berupa bahasa C. Selain itu dalam board arduino sendiri sudah terdapat loader yang berupa USB sehingga memudahkanketika memprogram mikrokontroler didalam arduino. Sedangkan pada kebanyakan board mikrokontroler yang lain yang masih membutuhkan rangkaian loader terpisah untuk memasukkan program ketika kita memprogram mikrokontroler. Port USB

(17)

tersebut selain untuk loader ketika memprogram, bisa juga difungsikan sebagai port komunikasi serial.

Arduino menyediakan 20 pin I/O, yang terdiri dari 6 pin input analog dan 14 pin digital input/output. Untuk 6 pin analog sendiri bisa juga difungsikan sebagai output digital jika diperlukan output digital tambahan selain 14 pin yang sudah tersedia. Untuk mengubah pin analog menjadi digital cukup mengubah konfigurasi pin pada program.

Dalam board kita bisa lihat pin digital diberi keterangan 0-13, jadi untuk menggunakan pin analog menjadi output digital, pin analog yang pada keterangan board 0-5 kita ubah menjadi pin 14-19. Dengan kata lain pin analog 0-5 berfungsi juga sebagi pin output digital 14-16.Sifat open source arduino juga banyak memberikan keuntungan tersendiri untuk kita dalam menggunakan board ini, karena dengan sifat open source komponen yang kita pakai tidak hanya tergantung pada satu merek, namun memungkinkan kita bisa memakai semua komponen yang ada dipasaran. Bahasa pemrograman arduino merupakan bahasa C yang sudah disederhanakan syntax bahasa pemrogramannya sehingga mempermudah kita dalam mempelajari dan mendalami mikrokontroller.Deskripsi Arduio UNO:

Tabel 2.1 Deskripsi Arduino

(18)

2.2.1 Daya (Power)

Arduino UNO dapat disuplai melalui koneksi USB atau dengan sebuah power suplai eksternal. Sumber daya dipilih secara otomatis. Suplai eksternal (non-USB) dapat diperoleh dari sebuah adaptor AC ke DC atau battery. Adaptor dapat dihubungkan dengan mencolokkan sebuah center-positive plug yang panjangnya 2,1 mm ke power jack dari board. Kabel lead dari sebuah battery dapat dimasukkan dalam header/kepala pin Ground (Gnd) dan pin Vin dari konektor POWER. Board Arduino UNO dapat beroperasi pada sebuah suplai eksternal 6 sampai 20 Volt. Jika disuplai dengan yang lebih kecil dari 7 V, kiranya pin 5 Volt mungkin mensuplai kecil dari 5 Volt dan board Arduino UNO bisa menjadi tidak stabil. Jika menggunakan suplai yang lebih dari besar 12 Volt, voltage regulator bisa kelebihan panas dan membahayakan board Arduino UNO.

Range yang direkomendasikan adalah 7 sampai 12 Volt. Pin-pin dayanya adalah sebagai berikut:

• VIN. Tegangan input ke Arduino board ketika board sedang menggunakan sumber suplai eksternal (seperti 5 Volt dari koneksi USB atau sumber tenaga lainnya yang diatur). Kita dapat menyuplai tegangan melalui pin ini, atau jika penyuplaian tegangan melalui power jack, aksesnya melalui pin ini.

• 5V. Pin output ini merupakan tegangan 5 Volt yang diatur dari regulator pada board. Board dapat disuplai dengan salah satu suplai dari DC power jack (7- 12V), USB connector (5V), atau pin VIN dari board (7-12). Penyuplaian tegangan melalui pin 5V atau 3,3V membypass regulator, dan dapat membahayakan board. Hal itu tidak dianjurkan.

(19)

• 3V3. Sebuah suplai 3,3 Volt dihasilkan oleh regulator pada board. Arus maksimum yang dapat dilalui adalah 50 mA.

• GND. Pin ground.

2.2.2 Memori

ATmega328 mempunyai 32 KB (dengan 0,5 KB digunakan untuk bootloader). ATmega 328 juga mempunyai 2 KB SRAM dan 1 KB EEPROM (yang dapat dibaca dan ditulis (RW/read and written) dengan EEPROM library).

2.2.3 Input dan Output

Setiap 14 pin digital pada Arduino Uno dapat digunakan sebagai input dan output, menggunakan fungsi pinMode(),digitalWrite(), dan digitalRead(). Fungsi- fungsi tersebut beroperasi di tegangan 5 Volt. Setiap pin dapat memberikan atau menerima suatu arus maksimum 40 mA dan mempunyai sebuah resistor pull-up (terputus secara otomatis) 20-50 kOhm. Selain itu, beberapa pin mempunyai fungsi-fungsi spesial:

• Serial: 0 (RX) dan 1 (TX). Digunakan untuk menerima (RX) dan memancarkan (TX) serial data TTL (Transistor-Transistor Logic). Kedua pin ini dihubungkan ke pin-pin yang sesuai dari chip Serial Atmega8U2 USB-ke-TTL.

• External Interrupts: 2 dan 3. Pin-pin ini dapat dikonfigurasikan untuk dipicu sebuah interrupt (gangguan) pada sebuah nilai rendah, suatu kenaikan atau penurunan yang besar, atau suatu perubahan nilai. Lihat fungsi attachInterrupt() untuk lebih jelasnya.

(20)

• PWM: 3, 5, 6, 9, 10, dan 11. Memberikan 8-bit PWM output dengan fungsi analogWrite().

• SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Pin-pin ini mensupport komunikasi SPI menggunakan SPI library.

• LED: 13. Ada sebuah LED yang terpasang, terhubung ke pin digital 13. Ketika pin bernilai HIGH LED menyala, ketika pin bernilai LOW LED mati.

Arduino UNO mempunyai 6 input analog, diberi label A0 sampai A5, setiapnya memberikan 10 bit resolusi (contohnya 1024 nilai yang berbeda).

Secara default, 6 input analog tersebut mengukur dari ground sampai tegangan 5 Volt, dengan itu mungkin untuk mengganti batas atas dari rangenya dengan menggunakan pin AREF dan fungsi analogReference(). Di sisi lain, beberapa pin mempunyai fungsi spesial:

• TWI: pin A4 atau SDA dan pin A5 atau SCL. Mensupport komunikasi TWI dengan menggunakan Wire library

Ada sepasang pin lainnya pada board:

• AREF.Referensi tegangan untuk input analog. Digunakan dengan analogReference().

• Reset. Membawa saluran ini LOW untuk mereset mikrokontroler. Secara khusus, digunakan untuk menambahkan sebuah tombol reset untuk melindungi yang memblock sesuatu pada board.

2.2.4 Komunikasi

Arduino UNO mempunyai sejumlah fasilitas untuk komunikasi dengan sebuah komputer, Arduino lainnya atau mikrokontroler lainnya. Atmega 328

(21)

menyediakan serial komunikasi UART TTL (5V), yang tersedia pada pin digital 0 (RX) dan 1 (TX). Sebuah Atmega 16U2 pada channel board serial komunikasinya melalui USB dan muncul sebagai sebuah port virtual ke software pada komputer.

Firmware 16U2 menggunakan driver USB COM standar, dan tidak ada driver eksternal yang dibutuhkan. Bagaimanapun, pada Windows, sebuah file inf pasti dibutuhkan. Software Arduino mencakup sebuah serial monitor yang memungkinkan data tekstual terkirim ke dan dari board Arduino. LED RX dan TX pada board akan menyala ketika data sedang ditransmit melalui chip USB-to- serial dan koneksi USB pada komputer (tapi tidak untuk komunikasi serial pada pin 0 dan 1). Sebuah Software Serial library memungkinkan untuk komunikasi serial pada beberapa pin digital UNO. Atmega328 juga mensupport komunikasi I2C (TWI) dan SPI.

2.2.5 Programming

Arduino UNO dapat diprogram dengan software Arduino (download).

Pilih “Arduino Uno dari menu Tools > Board(termasuk mikrokontroler pada board). ATmega328 pada Arduino Uno hadir dengan sebuah bootloader yang memungkinkan untuk mengupload kode baru ke ATmega328 tanpa menggunakan pemrogram hardware eksternal. ATmega328 berkomunikasi menggunakan protokol STK500 asli (referensi, file C header).

Dapat membypass bootloader dan program mikrokontroler melalui kepala/header ICSP (In-Circuit Serial Programming.Sumber kode firmware ATmega16U2 (atau 8U2 pada board revisi 1 dan revisi 2) tersedia.

(22)

ATmega16U2/8U2 diload dengan sebuah bootloader DFU, yang dapat diaktifkan dengan:

• Pada board Revisi 1: Dengan menghubungkan jumper solder pada belakang board (dekat peta Italy) dan kemudian mereset 8U2

• Pada board Revisi 2 atau setelahnya: Ada sebuah resistor yang menarik garis HWB 8U2/16U2 ke ground, dengan itu dapat lebih mudah untuk meletakkan ke dalam mode DFU. Dapat menggunakan software Atmel’s FLIP (Windows) atau pemrogram DFU (Mac OS X dan Linux) untuk meload sebuah firmware baru. Atau dapat menggunakan header ISP dengan sebuah pemrogram eksternal (mengoverwrite bootloader DFU).

2.2.6 Bahasa Pemrograman Arduino

Seperti yang telah dijelaskan diatas program Arduino sendiri menggunakan bahasa C. walaupun banyak sekali terdapat bahasa pemrograman tingkat tinggi (high level language) seperti pascal, basic, cobol, dan lainnya.

Walaupun demikian, sebagian besar dari paraprogramer profesional masih tetap memilih bahasa C sebagai bahasa yang lebih unggul, berikut alasan-alasannya:

• Bahasa C merupakan bahasa yang powerful dan fleksibel yang telah terbukti dapat menyelesaikan program-program besar seperti pembuatan sistem operasi, pengolah gambar (seperti pembuatan game) dan juga pembuatan kompilator bahasa pemrograman baru.

• Bahasa C merupakan bahasa yang portabel sehingga dapat dijalankan dibeberapa sistem operasiyang berbeda. Sebagai contoh program yang ditulis

(23)

dalam sistem operasi windows dapat dikompilasi didalam sistem operasi linux dengan sedikit ataupun tanpa perubahan sama sekali.

• Bahasa C merupakan bahasa yang sangat populer dan banyak digunakan oleh programer berpengalaman sehingga kemungkinan besar library pemrograman telah banyak disediakan oelh pihak luar/lain dan dapat diperoleh dengan mudah.

• Bahasa C merupakan bahasa yang bersifat modular, yaitu tersusun atas rutin- rutin tertentu yang dinamakan dengan fungsi (function) dan fungsi-fungsi tersebut dapat digunakan kembali untuk pembuatan program-program lainnya tanpa harus menulis ulang implementasinya.

• Bahasa C merupakan bahasa tingkat menengah (middle level language) sehingga mudah untuk melakukan interface (pembuatan program antar muka) ke perangkat keras.

• Struktur penulisan program dalam bahasa C harus memiliki fungsi utama, yang bernama main(). Fungsi inilah yang akan dipanggil pertama kali pada saat proses eksekusi program. Artinya apabila kita mempunyai fungsi lainselain fungsi utama, maka fungsi lain tersebut baru akan dipanggil pada saat digunakan.Oleh karena itu bahasa C merupakan bahasa prosedural yang menerapakan konsep runtutan (program dieksekusi per baris dari atas ke bawah secara berurutan), maka apabila kita menuliskan fungsi-fungsi lain tersebut dibawah fungsi utama, maka kita harus menuliskan bagian prototipe (prototype), hal ini dimaksudkan untuk mengenalkan terlebih dahulu kepada kompiler daftar fungsi yang akan digunakan di dalam program. Namun

(24)

apabilamenuliskan fungsi-fungsi lain tersebut diatas atau sebelum fungsi utama, maka tidak perlu lagi untuk menuliskan bagian prototipe diatas.

2.2.7 Reset Otomatis (Software)

Dari pada mengharuskan sebuah penekanan fisik dari tombol reset sebelum sebuah penguploadan, Arduino Uno didesain pada sebuah cara yang memungkinkannya untuk direset dengan software yang sedang berjalan pada pada komputer yang sedang terhubung. Salah satu garis kontrol aliran hardware (DTR) dari ATmega8U2/16U2 dihubungkan ke garis reset dari ATmega328 melalui sebuah kapasitor 100 nanofarad. Ketika saluran ini dipaksakan (diambil rendah), garis reset jatuh cukup panjang untuk mereset chip. Software Arduino menggunakan kemampuan ini untuk memungkinkanmengupload kode dengan mudah menekan tombol upload di software Arduino. Ini berarti bahwa bootloader dapat mempunyai sebuah batas waktu yang lebih singkat, sebagai penurunan dari DTR yang dapat menjadi koordinasi yang baik dengan memulai penguploadan.

Pengaturan ini mempunyai implikasi. Ketika Arduino Uno dihubungkan ke sebuah komputer lain yang sedang running menggunakan OS Mac X atau Linux, Arduino Uno mereset setiap kali sebuah koneksi dibuat dari software (melalui USB). Untuk berikutnya, setengah-detik atau lebih, bootloader sedang berjalan pada Arduino UNO.

Ketika Arduino UNO diprogram untuk mengabaikan data yang cacat/salah (contohnya apa saja selain sebuah penguploadan kode baru) untuk menahan beberapa bit pertama dari data yang dikirim ke board setelah sebuah koneksi dibuka. Jika sebuah sketch sedang berjalan pada board menerima satu kali

(25)

konfigurasi atau data lain ketika sketch pertama mulai, memastikan bahwa software yang berkomunikasi menunggu satu detik setelah membuka koneksi dan sebelum mengirim data ini.

Arduino Uno berisikan sebuah jejak yang dapat dihapus untuk mencegah reset otomatis. Pad pada salah satu sisi dari jejak dapat disolder bersama untuk mengaktifkan kembali. Pad itu diberi label “RESET-RN”dapat menonaktifkan reset otomatis dengan menghubungkan sebuah resistor 110 ohm dari tegangan 5V ke garis reset.

2.2.8 Proteksi Arus lebih USB

Arduino UNO mempunyai sebuah sebuah sekring reset yang memproteksi port USB komputer dari hubungan pendek dan arus lebih. Walaupun sebagian besar komputer menyediakan proteksi internal sendiri, sekring menyediakan sebuah proteksi tambahan. Jika lebih dari 500 mA diterima port USB, sekring secara otomatis akan memutuskan koneksi sampai hubungan pendek atau kelebihan beban hilang.

2.2.9 Karakteristik Fisik

Panjang dan lebar maksimum dari PCB Arduino UNO masing-masingnya adalah 2.7 dan 2.1 inci, dengan konektor USB dan power jack yang memperluas dimensinya. Empat lubang sekrup memungkinkan board untuk dipasangkan ke sebuah permukaan atau kotak. Sebagai catatan, bahwa jarak antara pin digital 7dan 8 adalah 160 mil. (0.16"), bukan sebuah kelipatan genap dari jarak 100 mil

(26)

2.3 Bluetooth

Adalah sebuah teknologi komunikasi wireless atau tanpa kabel yang beroperasi dalam pita frekuensi 2,4 GHz (antara 2.402 GHz s/d 2.480 GHz) dengan menggunakan sebuah frequency hopping tranceiver yang mampu menyediakan layanan komunikasi data dan juga suara secara real-time antara host-host bluetooth dengan jarak jangkauan layanan yang terbatas.

Ada dasarnya teknologi bluetooth ini diciptakan bukan hanya untuk menggantikan atau menghilangkan penggunaan media kabel dalam melakukan pertukaran data atau informasi, tetapi juga mampu menawarkan fitur yang bagus atau baik untuk teknologi mobile wireless atau tanpa kabel, dengan biaya yang relatif rendah, konsumsi daya rendah, interoperability yang sangat menjanjikan, mudah dalam pengoperasiannya dan juga mampu menyediakan berbagai macam layanan.

2.3.1 Modul Bluetooth HC-05

HC-05 Adalah sebuah modul Bluetooth SPP (Serial Port Protocol) yang

mudah digunakan untuk komunikasi serial wireless (nirkabel) yang mengkonversi port serial ke Bluetooth. HC-05 menggunakan modulasi bluetooth V2.0 + EDR (Enchanced Data Rate) 3 Mbps dengan memanfaatkan gelombang radio

berfrekuensi 2,4 GHz.

(27)

Keterangan pinout di atas adalah sebagai berikut:

EN fungsinya untuk mengaktifkan mode AT Command Setup pada modul HC-05. Jika pin ini ditekan sambil ditahan sebelum memberikan tegangan ke modul HC-05, maka modul akan mengaktifkan mode AT Command Setup. Secara default, modul HC-05 aktif dalam mode Data.

Vcc adalah pin yang berfungsi sebagai input tegangan. Hubungkan pin ini dengan sumber tegangan 5V.

GND adalah pin yang berfungsi sebagai ground. Hubungkan pin ini dengan ground pada sumber tegangan.

TX adalah pin yang berfungsi untuk mengirimkan data dari modul ke perangkat lain (mikrokontroler). Tegangan sinyal pada pin ini adalah 3.3V sehingga dapat langsung dihubungkan dengan pin RX pada arduino karena tegangan sinyal 3.3V dianggap sebagai sinyal bernilai HIGH pada arduino.

RX adalah pin yang berfungsi untuk menerima data yang dikirim ke modul HC-05. Tegangan sinyal pada pin sama dengan tegangan sinyal pada pin TX, yaitu 3.3V. Untuk keamanan, sebaiknya gunakan pembagi tegangan jika menghubungkan pin ini dengan arduino yang bekerja pada tegangan 5V. Pembagi tegangan tersebut menggunakan 2 buah resistor. Resistor yang digunakan sebagai pembagi tegangan pada tutorial ini adalah 1K ohm dan 2K ohm. Untuk lebih jelasnya, dapat dilihat pada bagian implementasi koneksi antara modul HC-05 dan arduino UNO.

STATE adalah pin yang berfungsi untuk memberikan informasi apakah modul terhubung atau tidak dengan perangkat lain.

(28)

Untuk keterangan lebih lanjut tentang modul Bluetooth HC-05 dapat dilihat pada datasheet yang terdapat pada lampiran.

2.4 Liquid Crystal Display (LCD)

Liquid crystal display adalah suatu jenis media tampil yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. LCD sudah digunakan diberbagai bidang misalnya alal–alat elektronik seperti televisi, kalkulator, atau pun layar komputer.

Gambar 2.3 LCD 2x16

LCD sangat berfungsi sebagai penampil yang nantinya akan digunakan untuk menampilkan status kerja alat. Adapun fitur yang disajikan dalam LCD ini adalah:

• Terdiri dari 16 karakter dan 2 baris.

• Mempunyai 192 karakter tersimpan.

• Terdapat karakter generator terprogram.

• Dapat dialamati dengan mode 4-bit dan 8-bit.

• Dilengkapi dengan back light.

(29)

2.4.1 Konfigurasi LCD 2 x 16

Tabel 2.2 Konfigurasi LCD

2.4.2 Prinsip Kerja LCD

Cara kerja LCD adalahPada aplikasi umumnya RW diberi logika rendah

“0”. Bus data terdiri dari 4-bit atau 8-bit. Jika jalur data 4-bit maka yang digunakan ialah DB4 sampai dengan DB7. Sebagaimana terlihat pada table diskripsi, interface LCD merupakan sebuah parallel bus, dimana hal ini sangat memudahkan dan sangat cepat dalam pembacaan dan penulisan data dari atau ke LCD. Kode ASCII yang ditampilkan sepanjang 8-bit dikirim ke LCD secara 4-bit atau 8 bit pada satu waktu. Jika mode 4-bit yang digunakan, maka 2 nibble data dikirim untuk membuat sepenuhnya 8-bit (pertama dikirim 4-bit MSB lalu 4-bit

(30)

mengirim data ke LCD program harus menset EN ke kondisi high “1” dan kemudian menset dua jalur kontrol lainnya (RS dan R/W) atau juga mengirimkan data ke jalur data bus.

Mode 8-bit sangat baik digunakan ketika kecepatan menjadi keutamaan dalam sebuah aplikasi dan setidaknya minimal tersedia 11 pin I/O (3 pin untuk kontrol, 8 pin untuk data). Sedangkan mode 4 bit minimal hanya membutuhkan 7- bit (3 pin untuk kontrol, 4 pin untuk data). Bit RS digunakan untuk memilih apakah data atau instruksi yang akan ditransfer antara mikrokontroller dan LCD.

Jika bit ini di set (RS = 1), maka byte pada posisi kursor LCD saat itu dapat dibaca atau ditulis. Jika bit ini di reset (RS = 0), merupakan instruksi yang dikirim ke LCD atau status eksekusi dari instruksi terakhir yang dibaca.

2.5 Motorservo

Motor servo adalah salah satu jenis motor DC yang menggunakan sistem umpan balik (feed back) dimana posisi rotornya akan diinformasikan ke rangkaian control yang ada pada servo. Motor ini terdiri dari sebuah motor DC, serangkaian gear, potensiometer, dan rangkaian kontrol. Potensiometer berfungsi untuk menentukan batas sudut dari putaran servo. Sedangkan sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang dikirim melalui kaki sinyal dari kabel motor servo..

Gambar 2.4Motorservo

(31)

Motor servo dapat dimanfaatkan pada pembuatan robot, salah satunya sebagai penggerak kaki robot. Motor servo dipilih sebagai penggerak pada kaki robot karena motor servo memiliki tenaga atau torsi yang besar, sehingga dapat menggerakan kaki robot dengan beban yang cukup berat.

2.6 Adaptor

Adaptor merupakan alat atau jembatan untuk menyambungkan sumber tegangan DC. Tegangan DC ini dibutuhkan oleh berbagai macam rangkaian elektronik untuk dapat dioperasikan. Seperti halnya adaptor/ power supply yang digunakan pada hiasan lampu akrilik. Rangkaian inti dari adaptor/ power supply adalah suatu rangkaian penyearah yaitu rangkaian yang mengubah sinyal bolak- balik (AC) menjadi sinyal searah (DC).Proses pengubahan dimulai dari penyearah oleh diode, penghalusan tegangan kerut (Ripple Viltage Filter) dengan menggunakan condensator dan pengaturan (regulasi) oleh rangkaian regulator.

Pengaturan meliputi pengubahan tingkat tegangan atau arus. Pada teknik regulasi pada pembuatan adaptor, kita mengenal teknik regulasi daya linier dan teknik regulasi switching.Sistem rangkaian penyearah ada 4 fungsi dasar yaitu:

• Tranformasi (travo) tegangan yang diperlukan untuk menurunkan tegangan yang diinginkan.

• Rangkaian penyearah, rangkaian ini untuk mengubah tingkat tegangan arus bolak balik ke arus searah.

• Filter (Condesator), merupakan rangkaian untuk memproses fluktuasi penyearah yang menghasilkan keluaran tegangan DC yang lebih rata.

(32)

• Regulasi adalah parameter yang sangat penting pada adaptor dan regulator tegangan dengan bahan bervariasi.

Pada teknologi modern saat ini adaptor/ power supply rata-rata sudah tidak lagi menggunakan transformator step down, dimana tegangan AC diturunkan terlebih dahulu melalui sebuah transformator step down keluaran trafo diserahkan dengan diode dan diratakan dengan kapasitor elekronik (elco).

Adaptor/power supplyumumnya menggunakan sistem switching, sinyal AC dari tegangan jala-jala listrik 220V disearahkan lebih dahulu ketegangan DC melalui sebuah rangkaian diode penyearah dan elco. Tegangan DC hasil penyearah ini kemudian disaklar on-off secara terus menerus dengan frekuensi tertentu sehingga memungkinkan nilai indikator dari trafo menjadi kecil. Hal ini khususnya untuk memperkecil ukuran power supply.

2.7 Potensiometer

Potensiometer adalah resistor tiga terminal dengan sambungan geser yang membentuk pembagi tegangan dapat disetel. Jika hanya dua terminal yang digunakan (salah satu terminal tetap dan terminal geser), potensiometer berperan sebagai resistor variabel atau Rheostat. Potensiometer biasanya digunakan untuk mengendalikan peranti elektronik seperti pengendali suara pada penguat.

Potensiometer yang dioperasikan oleh suatu mekanisme dapat digunakan sebagai transduser, misalnya sebagai sensor joystick.

• Elemen resistif

• Badan

• Penyapu (wiper)

• Sumbu

• Sambungan tetap pertama

• Sambungan penyapu

(33)

• Cincin

• Baut

• Sambungan tetap kedua

Potensiometer jarang digunakan untuk mengendalikan daya tinggi (lebih dari 1 Watt) secara langsung. Potensiometer digunakan untuk menyetel taraf isyarat analog (misalnya pengendali suara pada peranti audio), dan sebagai pengendali masukan untuk sirkuit elektronik. Sebagai contoh, sebuah peredup lampu menggunakan potensiometer untuk menendalikan pensakelaran sebuah TRIAC, jadi secara tidak langsung mengendalikan kecerahan lampu.

Potensiometer yang digunakan sebagai pengendali volume kadang-kadang dilengkapi dengan sakelar yang terintegrasi, sehingga potensiometer membuka sakelar saat penyapu berada pada posisi terendah.

Gambar 2.5Potensiometer

Sebuah potensiometer biasanya dibuat dari sebuah unsur resistif semi- lingkar dengan sambungan geser (penyapu). Unsur resistif, dengan terminal pada salah satu ataupun kedua ujungnya, berbentuk datar atau menyudut, dan biasanya dibuat dari grafit, walaupun begitu bahan lain mungkin juga digunakan sebagai gantinya. Penyapu disambungkan ke terminal lain. Pada potensiometer panel, terminal penyapu biasanya terletak di tengah-tengah kedua terminal unsur resistif.

Untuk potensiometer putaran tunggal, penyapu biasanya bergerak kurang dari satu

(34)

lebih banyak putaran untuk menyelesaikan siklus. Walaupun begitu, potensiometer putaran ganda murah biasanya dibuat dari unsur resistif konvensional yang sama dengan resistor putaran tunggal, sedangkan penyapu digerakkan melalui gir cacing. Disamping grafit, bahan yang digunakan untuk membuat unsur resistif adalah kawat resistansi, plastik partikel karbon dan campuran keramik-logam yang disebut cermet. Pada potensiometer geser linier, sebuah kendali geser digunakan sebagai ganti kendali putar. Unsur resistifnya adalah sebuah jalur persegi, bukan jalur semi-lingkar seperti pada potensiometer putar. Potensiometer jenis ini sering digunakan pada peranti penyetel grafik, seperti ekualizer grafik. Karena terdapat bukaan yang cukup besar untuk penyapu dan kenob, potensiometer ini memiliki reliabilitas yang lebih rendah jika digunakan pada lingkungan yang buruk.

Potensiometer tersedia dengan relasi linier ataupun logaritmik antara posisi penyapu dan resistansi yang dihasilkan (hukum potensiometer atau "taper").

Pembuat potensiometer jalur konduktif menggunakan pasta resistor polimer konduktif yang mengandung resin dan polimer, pelarut, pelumas dan karbon. Jalur dibuat dengan melakukan cetak permukaan papua pada substrat fenolik dan memanggangnya pada oven. Proses pemanggangan menghilangkan seluruh pelarut dan memungkinkan pasta untuk menjadi polimer padat. Proses ini menghasilkan jalur tahan lama dengan resistansi yang stabil sepanjang operasi.

(35)

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat

Perancangan ini telah dilakukan pada bulan Februari sampai April 2018 dirumah tinggal Amplas, dan Laboraturium Kimia Fisika Universitas Sumatera Utara.

3.2 Alat dan Bahan

3.2.1 Alat yang Digunakan

1. Satu set komputer berfungsi untuk pengelolaan data dan pemrograman 2. Bor listrik berfungsi untuk melubangi material

3. Solder berfungsi untuk mencairkan timah dan menyambungkan beberapa komponen elektronik

4. Obeng berfungsi untuk memasang baut dan mur

5. Mesin potong triplek berfungsi untuk memotong triplek danakrilik 6. Attractor berfungsi sebagai alat penyedot timah pada LCD

3.2.2 Bahan yang Digunakan

1. Mur dan baut berfungsi sebagai penguat dalam pemasangan komponen pada papan triplek dan akrilik

2. Akrilik berfungsi sebagai pelindung komponen pada alat

3. Spacer berfungsi sebagai penyanggah antara akrilik dengan triplek

(36)

5. Arduino Uno R3 berfungsi sebagai mikrokontroler

6. Modul Bluetooth HC-05 berfungsi untuk menerima sinyal Bluetooth dari smartphone

7. LCD(Liquid Crystal Display) berfungsi untuk menampilkan status kerja alat

8. Motorservo berfungsi sebagai penggerak engsel pintu dan kunci

9. Potensiometer berfungsi sebagai pengatur hambatan dari 1kΩ hingga 10kΩ

10. Powerbank 10000mAh berfungsi sebagai supply tegangan

(37)

3.3 Flowchart SistemPengunci Pintu Otomatis

Mulai

Inisial input:

M.Bluetooth =

Servo pintu = 20 derajat Servo kunci = 90 derajat LCD cetak “pintu terkunci

M.Bluetooth mode membaca Inisialisasioutput:

M.servokunci pin 9;

M.servopintu pin 10;

M.LCD 16x2 pin

M.Bluetooth membaca data masuk

M.Bluetooth = 2131

M.Bluetooth = 1 ? LCD cetak “AKSES

DITOLAK, Masukkan ulang password anda”

Servo pintu = 20 derajat Servo kunci = 90 derajat LCD cetak “AKSES DITERIMA”

delay 2 detik

Servo pintu = 40 derajat Servo kunci = 170 derajat

LCD cetak “AKSES DITERIMA” delay 2 detik

ya

ya tidak

tidak

(38)

Alat pengunci pintu otomatis akan aktif apabila diberi supply tegangan dari powerbank. Kemudian alat akan menginisialisasi port yang ada pada Arduino (mengidentifikasi atau mengenali port-port Arduino yang terhubung dengan komponen-komponen yang ada pada rangkaian). Modul HC-05akan mendeteksi password input jika disambungkan kedua jaringan Bluetoothnya menggunakan pairing. Dan tulisan di LCD untuk pertama membukanya adalah “Pintu terkunci masukkan password”. Jika password yang dimasukkan salah maka tulisan di LCD

“AKSES DITOLAK, Masukkan ulang password anda” dan motorservo tidak berputar. Sedangkan jika password yang dimasukkan benar maka tulisan di LCD menjadi “AKSES DITERIMA”. Lalu setelah 2 detik berubah menjadi “Tekan angka 1 untuk mengunci”.

3.4 Spesifikasi Sistem

Dalam perancangan alat pengunci pintu otomatis, mikrokontroler Arduino Uno digunakan sebagai komponen utama yang mengatur komponen lainnya seperti:Modul HC-05, LCD danMotorservo . Hardware inidirancangagarmikrokontrolerArduino dapatmenerimamasukandariModul HC-05, sehingga fungsi alat untuk pengunci pintu otomatis dapat

tercapai.Hardwarepengunci pintu otomatis dirancangsesuaidiagramblokyangterdapatpada gambar berikut.

(39)

Gambar 3.2 Diagram Blok Sistem

Berdasarkan blok di atas, Arduino menerimamasukan yaitu Modul HC- 05 dan sumber tegangan dari power supply. Masukan dari modul tersebut, apabila modul menerima transmisi Bluetooth dari smartphone dan memasukkan password yang benar maka pintu akan otomatis terbuka dan tulisan di LCD menjadi

“AKSES DITERIMA”.

3.5 Rangkaian Keseluruhan Sistem

Rangkaian keseluruhan sistem dari alat pengunci pintu otomatis dibagi menjadi 3 bagian yaitu: power supply, bagian input (modul) , dan bagian output.

Bagian power supply merupakan input tegangan dari baterai. Bagian input terdiri dari 1 buah input yaitu modul HC-05. Bagian output terdiri dari LCD, Motorservo.

Powerbank

Arduino

LCD Modul HC-05

Motorservo

(40)

3.5.1 Rangkaian Power Supply

Bagian power supply ini menggunakan Powerbank dengan kapasitas 6000 mAh dan tegangan masukan keluaran sebesar 5 Volt dengan arus 1A, yang dihubungkan dengan Arduino Uno R3.

Gambar 3.3Rangkaian Sumber tegangan

Keterangan:

• Adaptor dihubungkan dengan Arduino menggunakan kabel downloader Pada gambar diatas, powerbank berfungsi sebagai pemberi tegangan pada alat pengunci pintu otomatis yang terhubung dengan arduino melalui kabel downloader.

3.5.2 Rangkaian Modul HC-05

Gambar 3.4 Hubungan Arduino dengan Modul HC-05 POWERBANK

10000mAh

(41)

Pada alat pengunci pintu otomatis ini, komponen yang digunakan adalah modul HC-05. Penggunaan modul HC-05 pada rangkaian alat tersebut ialah sebagai bagian input, dan hanya untuk penerima transmisi Bluetooth saja. Modul HC-05 akan memberikan peringatan melalui LED dan Motorservo apabila password yang dimasukkan benar.

Keterangan:

• Pin 5V pada Arduino dihubungkan ke VCC

• Pin GND pada Arduino dihubungkan ke GND

• Pin RX pada Arduino dihubungkan ke TXD Bluetooth modul

• Pin TX pada Arduino dihubungkan ke RXD Bluetooth modul

3.5.3 Rangkaian Bagian Output 3.5.3.1 Rangkaian LCD

Pada alat ini, display yang digunakan adalah LCD (Liquid Crystal Display) 16 x 2. Untuk blok ini tidak ada komponen tambahan karena arduino dapat memberi data langsung ke LCD, pada LCD Hitachi - M1632 sudah terdapat driver untuk mengubah data ASCII output mikrokontroler menjadi tampilan karakter. Pemasangan trimpot sebesar 10 KΩ untuk mengatur kontras karakter yang tampil.

Pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu sebagai Timer/Counter, komperator analog dan SPI mempunyai fungsi khusus sebagai pengiriman data secara serial. Sehingga nilai yang akan tampil pada LCD display akan dapat dikendalikan oleh Arduino Uno.

(42)

Gambar 3.5 Hubungan Arduino dengan LCD Keterangan:

• Kaki RS pada LCD dihubungkan ke pin 12 pada Arduino

• Kaki RW pada LCD dihubungkan ke pin 11 pada Arduino

• Kaki D4 pada LCD dihubungkan ke pin 9 pada Arduino

• Kaki E (Enable) pada LCD dihubungkan ke pin 10 pada Arduino

• Kaki A (Anoda) pada LCD dihubungkan ke pin VCC pada Arduino

• Kaki K (Katoda) pada LCD dihubungkan ke pin GND pada Arduino

3.5.3.2 Rangkaian Motorservo

Pada alat pengunci pintu otomatis, keluaran yang digunakan salah satunya ialahmotorservo. Jenis servo yang digunakan yaitu microservo SG90, dapat beroperasi dari tegangan 4,8V-5V DC. Servo kecil dengan berat 9gram ini dapat berputar 0 hingga 180 derajat

(43)

Gambar 3.6 Hubungan Arduino dengan Motorservo Keterangan:

• Pin 9 Arduino dihubungkan ke kabel kuning servo (signal)

• Kabel merah pada servo dihubungkan ke VCC Arduino

• Kabel hitam pada servo dihubungkan ke GND Arduino 3.5.3.3 Rangkaian Potensiometer

Dibutuhkan potensiometer untuk membuat hambatan untukkeluaran (output) dari arduinonya sendiri sehingga tidak terjadi kekurangan tegangan dalam rangkaian ini. Dalam rangkaian ini potensiometer yang digunakan adalah potensiometer 10kΩ

(44)

Keterangan:

• Pin A0 Arduino dihubungkan ke kabel hijau potensiometer(signal)

• Kabel Merah pada potensio dihubungkan ke pin VCC Arduino

• Kabel Hitam pada potensio dihubungkan ke pin GND Arduino

3.6 Software pemrograman dan program pengunci pintu otomatis menggunakan modul Bluetooth HC-05

3.6.1 Software Arduino.cc 1.8.1

Bahasa C merupakan salah satu bahasa yang cukup populer dan handal untuk pemrograman mikrokontroler. Dalam melakukan pemrograman mikrokontroler diperlukan suatu software pemrograman, salah satunya yang mendukung bahasa C adalah Arduino.cc. Software Arduino.cc hanya digunakan untuk mikrokontroler keluarga arduino saja.

Gambar 3.7 Software Arduino.cc

(45)

3.6.2 Program Pengunci Pintu Otomatis

Persiapan pertama sebelum memasukkan program adalah menghubungkan mikrokontroler arduino dengan PC melalui USB port. Langkah berikutnya adalah membuka software arduino.cc, dan melakukan penulisan program pada software, berikut ini adalah program yang di tuliskan pada software:

#include <LiquidCrystal.h>

#include <Servo.h>

LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);

String readString;

const int servokunci = 9;

const int servopintu= 10;

Servo servokun;

Servo servopint;

void setup() { Serial.begin(9600);

servopint.attach(servopintu);

servokun.attach(servokunci);

lcd.begin(16,2);

servokun.write(40);

servopint.write(15);

delay (2000);

servokun.write(90);

lcd.setCursor(1,0);

(46)

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("MASUKAN PASSWORD");

}

void loop() {

while (Serial.available()) { delay(3);

char c = Serial.read();

readString += c;

}

if (readString.length() >0) { Serial.println(readString);

if (readString == "2131") {

servokun.write(40);

lcd.clear();

delay(100);

lcd.setCursor(1,0);

lcd.print("AKSES DITERIMA");

lcd.setCursor(1,1);

lcd.print("loading");

delay (200);

lcd.setCursor(8,1);

lcd.print(".");

delay (200);

(47)

lcd.setCursor(9,1);

lcd.print(".");

delay (200);

lcd.setCursor(10,1);

lcd.print(".");

delay (200);

lcd.print(".");

delay (200);

lcd.print(".");

delay (300);

lcd.print(".");

delay (500);

lcd.print(".");

delay (1000);

servopint.write(170);

lcd.clear();

delay(100);

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("Untuk mengunci!");

(48)

lcd.print("TEKAN ANGKA 1");

readString="";

}

else if (readString == "1") { servopint.write (15);

lcd.clear();

delay (100);

lcd.setCursor(1,0);

lcd.print("AKSES DITERIMA");

lcd.setCursor(1,1);

lcd.print("loading");

delay (200);

lcd.setCursor(8,1);

lcd.print(".");

delay (200);

lcd.setCursor(9,1);

lcd.print(".");

delay (200);

lcd.print(".");

delay (200);

lcd.print(".");

delay (200);

(49)

lcd.print(".");

delay (300);

lcd.print(".");

delay (500);

lcd.print(".");

delay (1000);

servokun.write(90);

lcd.print(".");

lcd.setCursor(1,0);

lcd.print("Pintu Terkunci");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("MASUKKAN PASWORD");

readString="";

} else { lcd.clear();

delay (100);

lcd.setCursor(1,0);

lcd.print("AKSES DITOLAK");

(50)

lcd.print("MASUKKAN PASWORD");

readString="";

} } }

Adapun penjelasan lengkap program dapat dilihat pada tabel berikut:

Tabel 3.1 Penjelasan Program Perbaris

PROGRAM KETERANGAN

#include <LiquidCrystal.h> Library untuk menggunakan LCD

#include <Servo.h> Library untuk menggunakan Motorservo LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2); Pin-pin yang terhubung ke Arduino

String readString; masukkan pembacaan dalam variabel string const int servokunci = 9; servo untuk kunci di pin 9

const int servopintu= 10; servo untuk pintu di pin 10 Servo servokun; konstanta servo untuk kunci Servo servopint; konstanta servo untuk pintu

void setup() ; memulai program yang hanya dijalankan sekali Serial.begin(9600); Sesuaikan dengan Baudrate bluetooth anda servopint.attach(servopintu); melampirkan servopintu

servokun.attach(servokunci); melampirkan servokunci

lcd.begin(16,2); lcd yang digunakan ukuran 16x2 servokun.write(40); memutar servo kunci di 40 derajat servopint.write(15); memutar servo pintu di 15 derajat

delay (2000); waktu tunda dalam menampilkan program yang berjalan sekali selama 2 detik

servokun.write(90); memutar servo kunci di 90 derajat

lcd.setCursor(1,0); menentukan kursor pada posisi kolom 1 baris 0 lcd.print("Pintu Terkunci"); menampilkan kalimat pintu terkunci pada lcd lcd.setCursor(0,1); menentukan kursor pada posisi kolom 0 baris 1 lcd.print("MASUKAN PASSWORD"); menampilkan kalimat masukkan passowrd pada lcd

} penutup program

void loop() { memulai program yang dibaca secara terus menerus while (Serial.available()) { menunggu untuk variabel tersedia

delay(3); waktu tunda dalam menampilkan program yang berjalan sekali selama 3 detik

char c = Serial.read(); karakter yang ditampilkan dari serial.read readString += c; pembacaan variabel dalam string

} penutup program

if (readString.length() >0) { jika panjang pembacaan variabel dalam string lebih besar dari 0 Serial.println(readString); menampilkan serial dalam pembacaan variabel dalam string

(51)

if (readString == "2131") Jika hasil Keypad benar

} penutup program

servokun.write(40); memutar servo kunci di 40 derajat

lcd.clear(); menghapus data yang ada di LCD

delay(100); waktu tunda dalam menampilkan program yang berjalan sekali selama 0.1 detik

lcd.setCursor(1,0); menentukan kursor pada posisi kolom 1 baris 0 lcd.print("AKSES DITERIMA"); menampilkan kalimat akses diterima pada lcd lcd.setCursor(1,1); menentukan kursor pada posisi kolom 1 baris 1 lcd.print("loading"); menampilkan kalimat loading pada lcd

delay (200); waktu tunda dalam menampilkan program yang berjalan sekali selama 0.2 detik

lcd.setCursor(8,1); menentukan kursor pada posisi kolom 8 baris 1 lcd.print("."); menampilkan karakter . pada lcd

delay (1000); waktu tunda dalam menampilkan program yang berjalan sekali selama 1 detik

servopint.write(170); memutar servo pintu di 170 derajat

(52)

lcd.setCursor(0,0); menentukan kursor pada posisi kolom 0 baris 0 lcd.print("Untuk mengunci!"); menampilkan kalimat untuk mengunci pada lcd lcd.setCursor(0,1); menentukan kursor pada posisi kolom 0 baris 1 lcd.print("TEKAN ANGKA 1"); menampilkan kalimat tekan angka 1 pada lcd readString=""; pembacaan variabel dalam string

} penutup program

else if (readString == "1") { hanya jika pembacaan variabel dalam string sama dengan 1 servopint.write (15); memutar servo pintu 15 derajat

lcd.setCursor(1,0); menentukan kursor pada posisi kolom 1 baris 0 lcd.print("AKSES DITERIMA"); menampilkan kalimat akses diterima pada lcd lcd.setCursor(1,1); menentukan kursor pada posisi kolom 1 baris 1 lcd.print("loading"); menampilkan kalimat loading pada lcd

lcd.setCursor(14,1); menentukan kursor pada posisi kolom 14 baris 1 lcd.print(".") menampilkan karakter . pada lcd

(53)

delay (1000); waktu tunda dalam menampilkan program yang berjalan sekali selama 1

detik

servokun.write(90); memutar servo kunci 90 derajat

lcd.setCursor(1,0); menentukan kursor pada posisi kolom 1 baris 0 lcd.print("Pintu Terkunci"); menampilkan kalimat pintu terkunci pada lcd lcd.setCursor(0,1); menentukan kursor pada posisi kolom 0 baris 1 lcd.print("MASUKKAN PASWORD"); menampilkan kalimat masukkan password pada lcd readString=""; membaca variabel dalam string

} penutup program

else { jika yang lain

lcd.setCursor(1,0); menentukan kursor pada posisi kolom 1 baris 0 lcd.print("AKSES DITOLAK"); menampilkan kalimat akses ditolak pada lcd lcd.setCursor(0,1); menentukan kursor pada posisi kolom 0 baris 1 lcd.print("MASUKKAN PASWORD"); menampilkan kalimat masukkan password pada lcd readString=""; membaca variabel dalam string

} } } penutup program

Gambar 3.8Penulisan program pada software arduino.cc

Setelah pengetikan program selesai langkah selanjutnya adalah compile

(54)

Gambar 3.9 Tampilan saat proses compile dan upload

Gambar 3.1-Tampilan saat proses compile dan upload telah selesai

(55)

3.7 Rangkaian Hubungan Keseluruhan Sistem Alat

Gambar 3.11Rangkaian Hubungan Keseluruhan Sistem Alat

(56)

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pengujian Rangkaian Sumber Daya

Untuk supply daya pada arduino digunakanpowerbank.Powerbank dengan kapasitas 10000 mAh dan tegangan keluaran sebesar 5 Volt dengan arus 1000 mAh.Powerbank dihubungkan dengan arduino melalui kabel downloader. Apabila rangkaian aktif (arus mengalir pada rangkaian alat) maka powerbank berhasil memberi masukan tegangan kedalam microservo. Dan dalam pengujian alat ini, powerbank yang digunakan dapat mengalirkan arus kedalam microservo otomatis menggunakan bluetooth.

4.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler Arduino Uno

Pemrograman menggunakan mode ISP (In System Programming) mikrokontroler harus dapat diprogram langsung pada papan rangkaian dan rangkaian mikrokontroler harus dapat dikenali oleh program Arduino.cc.

Pada pengujian ini berhasil dilakukan dengan dikenalinya jenis mikrokontroler oleh program downloader yaitu Arduino Genuino/Uno.

(57)

Gambar 4.1. Informasi Signature Mikrokontroler Arduino Uno R3

Apabila Chip Signature sudah dikenali dengan baik dan dalam waktu singkat, bisa dikatakan rangkaian mikrokontroler Arduino Uno R3bekerja dengan baik dengan mode ArduinoISP-nya.

4.3 Pengujian Rangkaian Modul HC-05

Pengujian modul HC-05 dilakukan dengan cara melihat Bluetooth yang aktif dari smartphone dan mengkoneksikannya dengan modul HC-05. Apabila modul HC-05 aktif maka smartphone dan modul dapat langsung disambungkan dengan cara pairing menggunakan bluetooth

4.4 Pengujian Rangkaian LCD

Bagian ini hanya terdiri dari sebuah LCD dot matriks 2 x 16 karakter yang berfungsi sebagai tampilan hasil pengukuran dan tampilan dari beberapa keterangan. LCD dihubungkan langsung ke pin 12, 11, 10, 7, 6, 5 dan 4 dari Arduino yang berfungsi mengirimkan data hasil pengolahan untuk ditampilkan dalam bentuk alfabet dan numerik pada LCD.Display karakter pada LCD diatur oleh pin EN, RS dan RW: Jalur EN dinamakan Enable. Jalur ini digunakan untuk

(58)

mengirimkan data ke LCD, maka melalui program EN harus dibuat logika low

“0” dan set ( high ) pada dua jalur kontrol yang lain RS dan RW. Jalur RW adalah jalur kontrol Read/ Write. Ketika RW berlogika low (0), maka informasi pada bus data akan dituliskan pada layar LCD. Ketika RW berlogika high ”1”, maka program akan melakukan pembacaan memori dari LCD. Sedangkan pada aplikasi umum pin RW selalu diberi logika low (0).

Berdasarkan keterangan di atas maka kita sudah dapat membuat progam untuk menampilkan karaker pada display LCD. Adapun program yang diisikan ke mikrokontroller untuk menampilkan karakter pada display LCD adalah sebagai berikut:

#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(12, 11, 10, 9, 8, 7, 6);

void setup() { lcd.begin(16, 2);

lcd.print("hello, world!");

}

void loop() {

lcd.setCursor(0, 1);

lcd.print(millis() / 1000);

}

Dengan dilakukannya pengujian pada alat ini, LCD yang digunakan berhasil menampilkan kata hello, world!

(59)

4.5 Pengujian Rangkaian Motorservo

Pengujian ini dilakukan dengan cara melihat status Buzzer apakah aktif (berputar) atau tidak saat modul HC-05 menerima transmisi Bluetooth dari smartphone untuk menginput password. Dari pengujian didapatkan hasil yaitu disaat modul HC-05 menerima transmisi dari smartphone dan menginput password yang benar maka Motorservodalam keadaan aktif (berputar).

4.6 Gambar Pengujian Alat

Gambar 4.2 Pengujian Alat dengan pintu terkunci

(60)

Gambar 4.3 Pengujian Alat dengan pintu terbuka

(61)

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari perancangan dan pengujian alat pengunci pintu otomatis menggunakan modul hc-05dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:

1. Prinsip kerja dari alat pengunci pintu ini adalah modul hc-05 bekerja secara otomatis mendeteksi signal Bluetooth dari smartphone. Apabila sensor mendeteksi signal Bluetooth dan menginput password yang benar maka arduino yang berfungsi sebagai pengendali pada alat ini akan mengaktifkan servo serta menampilkan kata “AKSES DITERIMA” pada LCD. Dan jika menginput password yang salah maka tidak akan mengaktifkan servo serta menampulkan kata “AKSES DITOLAK”.

2. Alat ini merupakan pengembangan dari pemanfaatan Arduino Uno yang merupakan mikrokontroller, dalam bidang pengunci pintu otomatisdengan memanfaatkan modul hc-05 sebagai komponen yang mendeteksi signal bluetooth.Pendeteksi secara otomatis pada alat ini memberikan keuntungan pada pengguna karena dapat membuka pintu hanya dengan smartphone dan tanpa kunci, sehingga memudahkan pengguna ketika terjadi kehilangan kunci.

3. Setelah dilakukan pengujian alat pengunci pintu otomatis menggunakan modul hc-05 bekerja dengan baik (berhasil) dalam membuka dan menutup pintu sesuai dengan password dan perancangan yang telah dibuat.

(62)

5.2 Saran

Dari hasil Proyek ini masih terdapat beberapa kekurangan dan dimungkinkan untuk pengembangan lebih lanjut.Oleh karenanya penulis merasa perlu untuk memberi saran sebagai berikut:

1. Penggunaan servo untuk jenis sg90 yaitu microservo lebih kurang bertenaga dibandingkan dengan motorservo untuk menggerakkan engsel pintu yang lebih berat lagi.

2. Untuk pembuatan alat selanjutnya dapat dikembangkan dengan menambahkan buzzer sehingga kita bisa mendengar juga jika ada yang membuka pintu saat kita didalam rumah.

3. Bentuk design alat yang lebih minimalis sehingga dapat diletakkan di samping pintu.

4. Membuat relay dari sumber listrik ke powerbank untuk membuat powerbank tidak pernah kehabisan daya

(63)

DAFTAR PUSTAKA

1. Bishop, Owen. 2004. Dasar-Dasar Elektronika. Jakarta: Erlangga 2. Budiharto,Widodo dan Sigit Firmansyah. 2010. Elektronika digital dan

a. mikroprosesor. Yogyakarta: ANDI

3. http://belajar-dasar-pemrograman.blogspot.co.id/2013/03/arduino- uno.html

4. Diakses pada Tanggal : 07/04/2018, Pukul: 20:10

5. http://cahaya14design.wordpress.com/2014/05/07/pengertian-fungsi- adaptor/

6. Diakses pada Tanggal : 07/04/2018, Pukul : 20:37

7. http://famosstudio.com/fastwp303/wpcontent/uploads/2011/07/ServoArdui no1.jpg

9. http://www.leselektronika.com/2012/06/liguid-crystal-display-lcd-16-x- 2.html

11. https://components101.com/servo-motor-basics-pinout-datasheet 12. Diakses pada Tanggal : 26/04/2018, Pukul : 13:45

13. https://www.codepolitan.com/tutorial/analog-input-pada-arduino 14. Diakses pada Tanggal : 08/04/2018, Pukul : 15:15

(64)

16. Diakses pada Tanggal : 29/5/2018, Pukul : 09:35 17. http://www.staffnew.uny.ac.id.Buku+PPK+2

18. Diakses pada Tanggal : 29/05/2018, Pukul : 15:15

19. http://blog.famosastudio.com/2011/07/tutorial/tutorial-arduino-servo/128 20. Diakses pada Tanggal 31/5/2018, Pukul : 05:24

21. Woollard, Barry. 2003. Elektronika Praktis. Jakarta: Pradnya Paramita 22. Zulkifli, Arif. 2014. Dasar-Dasar Ilmu Elektronika. Jakarta: Salemba

Teknika