Bab 1.docx

HALAMAN JUDUL SISTEM TELEMONITORI KELEMBABAN TANAH TANAMAN HIAS BERBASIS IoT

PROYEK TUGAS AKHIR

Disusun oleh: Istiana Yulia Indah L 5151011031

PROGRAM STUDI SISTEM KOMPUTER FAKULTAS TEKNOLOGI INFORMASI DAN ELEKTRO UNIVERSITAS TEKNOLOGI YOGYAKARTA 2019

HALAMAN PENGESAHAN

HALAMAN PENGESAHAN LAPORAN TUGAS AKHIR SISTEM TELEMONITORING KELEMBABAN TANAH TANAMAN HIAS Disusun oleh : Istiana Yulia Indah L 5151011068 Telah dipertanggungjawabkan di dalam Sidang Proyek Tugas Akhir Pada tanggal, 07-Februari-2019

Nama

Jabatan

Tanda Tangan

Ikrima Alfi, S.T., M.Eng NIK. 120909013

Ketua Penguji …………..

M.S. Hendriyawan, A., S.T., M.Eng Penguji I NIK. 120810025

…………..

Ari Sugiharto, S.Si., M.Eng NIK. 110916089

…………..

Penguji II

Tanggal

Laporan Tugas Akhir ini telah diterima sebagai salah satu syarat untuk mencapai derajat Sarjana S-1 Program Studi Sistem Komputer

Yogyakarta, .............. Ketua Program Studi Sistem Komputer Fakultas Teknologi Informasi dan Elektro Universitas Teknologi Yogyakarta

Ikrima Alfi, S.T., M.Eng. NIK 120909013

ii

LEMBAR PERNYATAAN

Saya yang bertanda tangan dibawah ini: Nama

: Nailil Fithri

NPM

: 5151011068

Program Studi : Sistem Komputer Menyatakan bahwa Proyek Tugas Akhir yang berjudul: Rancang Bangun Alat Pemantau Dan Pengontrol Kecepatan Laju Kendaraan Berbasis Arduino Terintegrasi Website merupakan karya ilmiah asli saya dan belum pernah dipublikasikan oleh orang lain, kecuali yang tertulis sebagai acuan dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Apabila di kemudian hari, karya saya disinyalir bukan merupakan karya asli saya, maka saya bersedia menerima konsekuensi apa yang diberikan Program Studi Sistem Komputer Fakultas Teknologi Informasi dan Elektro Universitas Teknologi Yogyakarta kepada saya. Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di : Yogyakarta Pada tanggal : 29 Januari 2019

Nailil Fithri

iii

ABSTRAK

Di era modern ini, banyak perusahan rintisan atau startup menghadirkan inovasi baru dalam memberikan pelayanan kendaraan umum kepada masyarakat, salah satunya ojek online. Semakin banyaknya penumpang ojek online, maka startup ojek online juga harus meningkatkan keamanan dalam berkendara. Pengemudi ojek online harus tahu batasan aman berkendara di jalan untuk menghindari kecelakaan agar tetap aman selama berkendara. Oleh karena itu, dibutuhkan alat untuk memantau dan memberi peringatan kepada pengemudi. Salah satunya dengan menggunakan alat berupa rangkaian elektronik berbasis mikrokontroler. Pembuatan alat ini dimulai dari perancangan alat dan dilanjutkan dengan perakitan komponen-komponen pada mikrokontroler. Alat ini bekerja dengan dua sensor yaitu sensor optocoupler sebagai penghitung kecepatan dan sensor ultrasonic sebagai penghitung jarak. Jika kecepatan melebihi 70km/jam atau jarak kurang dari 0.5 meter, maka buzzer yang bertindak sebagai peringatan akan berbunyi. Data kecepatan dan jarak yang didapat dari alat ini dikirimkan ke website melalui modul wifi (ESP8266). Dari hasil pengujian, alat ini dapat menerima data kecepatan dan jarak kemudian dikirimkan ke website. Kata Kunci: kecepatan, jarak, kendaraan, website

iv

ABSTRACT

In this modern era, many startup companies bring new innovations to provide public transport services to the public, one motorcycle online. Increasing number of passenger motorcycle online, online motorcycle startup should also increase safety in driving. Online motorcycle driver must know the limit safe driving on the road to avoid an accident in order to stay safe while driving. Therefore, it needs tools to monitor and warn the driver. One of them is by using a tool such as a microcontroller based electronic circuits. Making this tool starting from the design tool and proceed with the assembly of the components on the microcontroller. It works with two sensors that optocoupler as speedo sensor and ultrasonic sensor as a distance calculator. If the speed exceeds 70km / h or less than 0.5 meter distance, the buzzer will sound acts as a caution. Speed and distance data obtained from this tool are sent to the website via wifi module (ESP8266). From the test results, this tool can receive speed and distance data then send to the website. Keywords: speed, distance, vehicle, websites.

v

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena dengan limpahan rahmat dan inayahNya sehingga penulis diberikan kekuatan untuk menyelesaikan laporan Penelitian Tugas Akhir yang berjudul Rancang Bangun Alat Pemantau Dan Pengontrol Kecepatan Laju Kendaraan Berbasis Arduino Terintegrasi Website. Penulisan laporan Penelitian Tugas Akhir ini diajukan untuk memenuhi salah satu syarat pencapaian gelar Sarjana Komputer, Fakultas Teknologi Informasi dan Elektro, Universitas Teknologi Yogyakarta. Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah bersedia membantu memberikan dukungan, bimbingan dan pengarahan saat proses tugas akhir sehingga penyusunan laporan tugas akhir ini selesai, yaitu : 1. Kedua orang tua saya tercinta bapak Agus Salim dan ibu Nihayah yang selalu mendoakan dan memberikan dukungan moral dan materil 2. Bapak Sutarman, Ph.D., M.Kom Selaku Dekan Fakultas Teknologi Informasi dan Elektro. 3. Ibu Ikrima Alfi, S.T., M.Eng. Selaku Ketua Program Studi Dan dosen Pembimbing Sistem Komputer, Fakultas Teknologi Informasi dan Elektro, Universitas Teknologi Yogyakarta. 4. Teman dan sahabat yang senantiasa memberikan dukungan moral kepada penulis untuk segera menyelesaikan Tugas Akhir

Penulis menyadari bahwa masih terdapat banyak kekurangan pengetahuan dalam Penulisan laporan Penelitian Tugas Akhir ini, sehingga tidak menutup kemungkinan jika ada kesalahan serta kekurangan dalam penyusunan Tugas Akhir, untuk itu kritik dan saran dari pembaca sangat diharapkan sebagai bahan pelajaran berharga dimasa yang akan datang.

vi

Akhir kata, semoga laporan ini berguna baik bagi pembaca maupun penulis.

Yogyakarta, 29 Januari 2019

Nailil Fithri

vii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .............................................................................................. i HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ i LEMBAR PERNYATAAN ................................................................................. iii ABSTRAK ............................................................................................................ iv ABSTRACT ........................................................................................................... v KATA PENGANTAR .......................................................................................... vi DAFTAR ISI ....................................................................................................... viii DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. x DAFTAR TABEL ................................................................................................ xi BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................... 1 1.1 Latar Belakang .................................................................................................. 1 1.2 Rumusan Masalah ............................................................................................. 2 1.3 Batasan Masalah................................................................................................ 2 1.4 Tujuan penelitian ............................................................................................... 2 1.5 Manfaat Penelitian ............................................................................................ 3 1.6 Sistematika Penulisan ....................................................................................... 3 BAB II KAJIAN PUSTAKA DAN TEORI ........................................................ 5 2.1 Kajian Hasil Penelitian ...................................................................................... 5 2.2 Dasar Teori ........................................................................................................ 7 2.2.1 Website.................................................................................................... 7 2.2.2 Arduino ................................................................................................... 7 2.2.3 Optocoupler ............................................................................................. 8 2.2.4 Ultrasonic ................................................................................................ 8 2.2.5 Modul ESP8266 ESP-01 ......................................................................... 9 BAB III metode penelitian .................................................................................. 10 3.1 Obyek Penelitian ............................................................................................. 10 3.2 Alat Penelitian ................................................................................................. 10 3.2.1 Perangkat Keras (Hardware) ................................................................ 10 3.2.2 Perangkat Lunak (Software) ................................................................. 13 3.3 Jalan Penelitian................................................................................................ 15 3.3.1 Pengumpulan Data ................................................................................ 15 3.3.2 Perancangan Alat dan Aplikasi ............................................................. 16 viii

3.3.3 Implementasi Hasil Rancangan ............................................................. 16 3.3.4 Pengujian Alat dan Aplikasi ................................................................. 16 3.3.5 Penyusunan Laporan Tugas Akhir ........................................................ 16 BAB IV ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM .................................... 17 4.1 Analisa Sistem................................................................................................. 17 4.2 Analisa Kebutuhan .......................................................................................... 17 4.3 Perancangan Sistem ........................................................................................ 18 4.3.2 Diagram Alir Alat ................................................................................. 19 4.3.3 Perancangan Diagram Blok Sistem....................................................... 20 4.3.4 Diagram Konteks .................................................................................. 21 4.4 Rancangan Antar Muka................................................................................... 22 BAB V IMPLEMENTASI SISTEM .................................................................. 23 5.1 Implementasi ................................................................................................... 23 5.2 Perangkat Keras (Hardware) .......................................................................... 23 5.2.1 Sensor Kecepatan .................................................................................. 23 5.2.2 Sensor Jarak .......................................................................................... 24 5.2.3 Koneksi ke Internet ............................................................................... 25 5.2.4 Implementasi Alat ................................................................................. 26 5.3 Perangkat Lunak (Software) ........................................................................... 27 5.3.1 Program Arduino................................................................................... 27 5.3.2 Tampilan Website ................................................................................. 30 BAB VI PENUTUP ............................................................................................. 34 6.1 Kesimpulan ..................................................................................................... 34 6.2 Saran ................................................................................................................ 34 DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 35

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 3. 1 Arduino Uno......................................................................... 11 Gambar 3. 2 ESP826 ESP-01 .................................................................... 12 Gambar 3. 3 Speed Sensor Module ........................................................... 12 Gambar 3. 4 HC-SR04 Ultrasonic Rangefinder ...................................... 13 Gambar 3. 5 Windows 10.......................................................................... 13 Gambar 3. 6 Arduino IDE ......................................................................... 13 Gambar 3. 7 Google Chrome .................................................................... 14 Gambar 3. 8 Thingspeak ........................................................................... 14 Gambar 3. 9 ThingView ............................................................................ 14 Gambar 3. 10 Flowchart Penelitian ........................................................... 15 Gambar 4. 1Rancangan Kecepatan Laju Kendaraan..................................18 Gambar 4. 2 Cara kerja sensor ultrasonic ................................................. 19 Gambar 4. 3 Rancangan konektifitas ke internet ...................................... 19 Gambar 4. 4 Diagram Alir Alat................................................................. 20 Gambar 4. 5 Diagram Blok Sistem ........................................................... 21 Gambar 4. 6 Diagram Konteks.................................................................. 21 Gambar 4. 7 Rancangan Channel Thingspeak .......................................... 22 Gambar 5. 1 Rangkaian motor DC dan sensor optocoupler ......................24 Gambar 5. 2 Rangkaian sensor Ultrasonik ................................................ 25 Gambar 5. 3 Rangkaian modul esp8266 dan Arduino uno ....................... 26 Gambar 5. 4 Rangkaian Alat ..................................................................... 26 Gambar 5. 5 Tampilan Website ................................................................ 31 Gambar 5. 6 Tampilan Channel ThingView ............................................. 32 Gambar 5. 7 Tampilan data Kecepatan pada Thing View ........................ 33

x

DAFTAR TABEL

Tabel 2. 1 Perbandingan Tinjauan Pustaka ................................................. 6

xi

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Tanaman hias merupakan kebutuhan sekunder yang sebagian masyarakat Indonesia sukai karena keindahannya. Disamping itu, tanaman hias mempunyai nilai ekonomis yang menyebabkan banyak masyarakat menjadikan tanaman hias sebagai peluang bisnis yang menjajikan, salah satunya yaitu budidaya tanaman hias. Budidaya tanaman hias hanya di titik beratkan pada sistem perawatan. Perawatan yang dilakukan tentunya harus intens agar tanaman hias tidak mati. Salah satunya dengan cara menjaga kelembaban tanah pada tanaman hias. Perkembangan Teknologi yang semakin pesat membawa kita menuju era modernisasi. Hampir seluruh aspek kehidupan manusia saat ini sangat bergantung pada teknologi, hal ini dikarenakan teknologi diciptakan untuk membantu dan mempermudah manusia dalam menyelesaikan suatu aktifitas atau pekerjaan. Teknologi yang dapat digunakan untuk menyelesaikan permasalahan ini salah satunya yaitu menggunakan sistem otomatis. Pada saat ini penyiraman tanaman hias sudah dilakukan secara otomatisasi yang sebelumnya masih menggunakan secara manual. Penyiraman tanaman secara otomatis saat ini masih memiliki kekurangan seperti hal pembacaan kelembaban tanah yang belum signifikan dan masih menggunakan GSM shield atau SMS gateway sebagai sistem monitoring. Maka diperlukan adanya alat atau perangkat keras yang lebih efektif dan lebih mudah diakses oleh manusia. Salah satunya yaitu dengan menggunakan aplikasi rangkain elektronika berbasis android yang nantinya dapat memonitoring dan mengkontrol tanaman hias.

1

2

1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang masalah yang telah diuraikan maka permasalahan yang dapat dirumuskan yaitu : a. Bagaimana cara merancang penyiram tanaman hias secara otomatis? b. Bagaimana cara penyiram tanaman otomatis bekerja?

1.3 Batasan Masalah Dari uraian latar belakang masalah dapat terdefinisi masalah yang bisa diselesaikan. Uraikan batasan masalah yang akan dilakukan dalam penelitian seperti data yang akan digunakan yaitu, metode algoritma yang diartikan sebagai prosedur langkah demi langkah untuk menyelesaikan suatu masalah atau proses/transaksi yang akan digunakan dalam penelitian serta keluaran atau hasil dari penelitian. Penelitian Sistem Telemonitoring Kelembaban Tanah Tanaman Hias Berbasis IoT yang mencakup berbagai hal, sebagai berikut: a. Pembuatan penyiraman otomatis ini mengambil data dari kelembaban dan kelembaban tanah dari tanaman hias. b. Alat ini bekerja dengan mengukur kelembaban tanah berdasakan Ph tanah c. Perancangan

sistem

dilakukan

dengan

menggunakan

sensor

kelembaban tanah dan ESP8266 d. Sistem monitoring dan kontrol menggunakan aplikasi android

1.4 Tujuan Penelitian Adapun tujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini : a. Membuat sebuah alat otomatisasi penyiram tanaman hias yang lebih efektif dan efisien. b. Membuat sistem monitoring dan kontroling yang diakses melalui aplikasi c. Meningkatkan perekonomian masyarakat dengan cara memudahkan manusia dalam budidaya tanaman hias.

3

1.5 Manfaat Penelitian Adapun kegunaan dari hasil penelitian yang dilakukan adalah sebagai berikut: a. Dapat mempermudah manusia dalam melakukan aktifitas/pekerjaan b. Dapat membantu mengangkat perkeonomian manusia dengan cara budidaya tanaman hias c. Penulis berharap judul akan bermanfaat bagi masyarakat, dalam bidang budidaya tanaman hias.

1.6 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan yang digunakan dalam penyusunan Laporan Tugas Akhir adalah sebagai berikut: BAB I

PENDAHULUAN Bab ini membahas tentang latar belakang, perumusan masalah,

batasan

masalah,

tujuan

dan

sistematika

penelitian.

BAB II

KAJIAN PUSTAKA DAN TEORI Bab ini membahas kajian pustaka dan landasan teori yang digunakan sebagai landasan dalam mendukung laporan penulisan ini.

BAB III

METODE PENELITIAN Bab ini menjelaskan alat-alat yang dipergunakan meliputi hardware dan software, dan jalan penelitian.

BAB IV

ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM Bab ini menjelaskan tentang penerapan sistem yang dibuat untuk digunakan dalam penelitian dan berisi tentang perancangan alat dan aplikas, hasil penelitian yang

4

digunakan dalam bentuk gambar, skema rangkaian, grafik atau bentuk lain. Serta berisi pembahasan hasil penelitian berupa penjelasan teoritis.

BAB V

IMPLEMENTASI SISTEM Bab ini menjelaskan mengenai implementasi atau hasil dari sebuah perancangan yang dibuat, hasil nyata dari sebuah rangkaian yang dirangkai.

BAB VI

PENUTUP Bab ini membahas tentang hasil akhir yang didapat dari penelitian untuk diambil suatu kesimpulan dan saran yang telah

dilaksanakan

melakukan berikutnya.

agar

penelitian

dan

bisa

ditindaklanjuti

penulisan

Tugas

dalam Akhir

BAB II KAJIAN PUSTAKA DAN TEORI

2.1 Kajian Hasil Penelitian Penelitian oleh Kuswandi, N., (2017), dengan judul Prototipe Sistem Pengukuran Laju Kendaraan Bermotor Sebagai Upaya Pengawasan Terhadap Pelanggaran rambu Rambu Lalu Lintas. Penelitian tersebut membahas tentang prototipe alat ukur kelajuan kendaraan bermotor yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari beberapa komponen dasar yaitu laser hijau, sensor fotodioda dan mikrokontroler Arduino Uno. laser hijau berfungsi sebagai alat pemancar cahaya monokromatik yang nantinya akan diterima oleh sensor fotodioda. sensor fotodioda sebagai detektor yang akan mengubah sinar laser tersebut menjadi sinyal-sinyal listrik melalui rangkaian pembagi tegangan. kemudian sinyal akan diproses Arduino Uno dan mampu mengaktifkan pewaktu internal pada mikrokontroler Arduino Uno. Hal itu otomatis mampu menghitung waktu dan kelajuan kendaraan ketika melintasi alat tersebut. Penelitian oleh Rivia, N. dkk., (2016), dengan judul Pembuatan Alat Ukur Momen Inersia Benda Digital Menggunakan Sensor Optocoupler. Penelitian tersebut membahas mengenai perancangan alat ukur momen inersia objek secara digital menggunakan sensor optocoupler, serta menjelaskan spesifikasi kinerja, akurasi dan ketepatan sistem. Penelitian oleh Maulana, I. dkk., (2017), dengan judul Model Monitoring Kecepatan Kendaraan Menggunakan Sensor LM393 dan GSM Shield Berbasis Arduino. Penelitian tersebut membahas Sistem monitoring menggunakan sensor LM393, GSM Shield dan Arduino Uno. Alat ini akan mempermudah pemantauan laju kendaraan jarak jauh, pendektesian laju kendaraan menggunakan sensor LM393 mendektesi putaran pada roda kendaraan, GSM Shield digunakan sebagai

5

6

pengirim SMS kepada pemilik kendaraan untuk menginformasikan laju kecepatan kendaraannya.

Tabel 2. 1 Perbandingan Tinjauan Pustaka No 1

Judul Prototipe Sistem

Penulis Kuswandi, N.,

Sensor fotodioda

Hasil/ Kesimpulan Sensor fotodioda sebagai detektor yang

Pengukuran Laju

akan mengubah sinar laser menjadi

Kendaraan Bermotor

sinyal-sinyal listrik melalui rangkaian

Sebagai Upaya Pengawasan

pembagi tegangan. kemudian Arduino

Terhadap Pelanggaran

akan memproses sinyal, sehingga dapat

rambu Rambu Lalu Lintas

menghitung waktu dan kelajuan kendaraan ketika melintasi alat tersebut.

2

Pembuatan Alat Ukur

Rivia, N. dkk

Optocoupler

Perancangan alat ukur momen inersia

Momen Inersia Benda

objek secara digital menggunakan

Digital Menggunakan

sensor optocoupler, serta menjelaskan

Sensor Optocoupler

spesifikasi kinerja, akurasi dan ketepatan sistem.

3

Model Monitoring Kecepatan Kendaraan

Maulana, I. dkk.,

LM 393 dan GSM Pendektesian laju kendaraan Shield

menggunakan sensor LM393

Menggunakan Sensor

mendektesi putaran pada roda

LM393 dan GSM Shield

kendaraan, GSM Shield digunakan

Berbasis Arduino

sebagai pengirim SMS kepada pemilik kendaraan untuk menginformasikan laju kecepatan kendaraannya.

Berdasarkan rangkuman tinjauan pustaka pada tabel 2.1 di atas, maka

penulis bermaksud untuk membuat sistem yang berbeda dan lebih lengkap dari sistem yang telah ada. Penulis akan menggunakan sensor optocoupler untuk mengetahui kecepatan putaran dari roda dan sensor ultrasonic untuk mengetahui jarak benda dari sistem. Data yang diperoleh akan dikirim ke server untuk ditampilkan hasil berupa data kecepatan dan status jarak pada website.

7

2.2 Dasar Teori 2.2.1 Website Website (Situs Web) merupakan kumpulan dari halaman-halaman web yang berhubungan dengan file-file lain yang terkait. Dalam sebuah website terdapat suatu halaman yang dikenal dengan sebutan home page. Home page adalah sebuah halaman yang pertama kali dilihat ketika seseorang mengunjungi website. Dari home page, pengujung dapat mengklik hyperlink untuk pindah kehalaman lain yang terdapat dalam website tersebut.

2.2.2 Arduino Arduino Uno adalah board microcontroller berbasis ATmega328 (datasheet). Memiliki 14 pin input dari output digital dimana 6 pin input tersebut dapat digunakan sebagai output PWM dan 6 pin input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack power, ICSP header, dan tombol reset. Untuk mendukung microcontroller agar dapat digunakan, cukup hanya menghubungkan Board Arduino Uno ke komputer dengan menggunakan kabel USB atau listrik dengan AC yang ke adaptor DC atau baterai untuk menjalankannya. Uno berbeda dengan semua board sebelumnya dalam hal koneksi USB-toserial yaitu menggunakan fitur Atmega8U2 yang diprogram sebagai converter USB-to-serial berbeda dengan board sebelumnya yang menggunakan chip FTDI driver USB-to-serial. Nama “Uno” berarti satu dalam bahasa Italia, untuk menandai peluncuran Arduino 1.0. Uno dan versi 1.0 akan menjadi versi referensi dari Arduino. Uno adalah yang terbaru dalam serangkaian board USB Arduino, dan sebagai model referensi untuk platform Arduino, untuk perbandingan dengan versi sebelumnya, lihat indeks board Arduino. Berikut adalah spesifikasi Arduino Uno: o Microcontroller ATmega328 o Operasi dengan daya 5V Voltage o Input Tegangan (disarankan) 7-12V o Input Tegangan (batas) 6-20V

8

o Digital I / O Pins 14 (dimana 6 memberikan output PWM) o Analog Input Pin 6 o DC Lancar per I / O Pin 40 mA o Saat 3.3V Pin 50 mA DC o Flash Memory 32 KB (ATmega328) yang 0,5 KB digunakan oleh bootloader o SRAM 2 KB (ATmega328) o EEPROM 1 KB (ATmega328) o Clock Speed 16 MHz

2.2.3 Optocoupler Optocouler adalah suatu piranti yang terdiri dari dua bagian yaitu transmitter dan receiver, yaitu antara bagian cahaya dengan deteksi sumber cahaya terpisah. Biasanya optocoupler digunakan sebagai saklar elektrik, yang berkerja secara otomatis, optocoupler atau optoisolator merupakan komponen penggandeng (coupling) antara rangkaian input dengan menggunakan media cahaya (opto) sebagai penghubung. Dengan kata lain, tidak ada bagian yang konduktif antara kedua rangkaian tersebut. Optocoupler terdiri dari 2 bagian,yaitu transmitter (pengirim) dan receiver (penerima).

2.2.4 Ultrasonic Sensor Ultrasonik adalah sensor pembaca jarak pada suatu objek yang dipantulkan. Sensor ultrasonik memiliki gelombang dengan besar frekuensi diatas frekuensi gelombang suara yaitu lebih dari 20 KHz. Gelombang ultrasonik merupakan gelombang akustik yang memiliki frekuensi kerja diatas 20 KHz sehingga gelombang ini tidak dapat ditangkap oleh pendengaran manusia. Gelombang ultrasonik dapat dihasilkan oleh suatu transduser atau sensor, yaitu transduser ultrasonik. Transduser ultrasonik akan mengubah sinyal listrik menjadi gelombang ultrasonik dan sebaliknya mengubah gelombang ultrasonik menjadi sinyal listrik

9

Gelombang ultrasonik akan dipantulkan jika dalam penjalarannya menemui suatu bidang batas antara dua medium. Peristiwa gelombang tersebut dijadikan salah satu acuan untuk membuat suatu aplikasi menggunakan ultrasonik, misalnya untuk menentukan jarak antara transduser terhadap medium pemantul tersebut.

2.2.5 Modul ESP8266 ESP-01 ESP8266 memiliki kemampuan untuk terhubung dengan jaringan TCP/IP via wifi. ESP8266 memungkinkan mikrokontroller untuk terhubung dengan jaringan wifi menggunakan perintah AT-Command. Modul ini membutuhkan daya sekitar 3.3V dengan memiliki tiga buah mode wifi yaitu Station, Access Point, dan keduanya (Station dan Access Point). Modul ini dapat diprogram menggunakan Arduino IDE dengan menambahkan library ESP8266 pada board manager.

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Obyek Penelitian Objek penelitian pada penelitian ini yaitu putaran roda pada kendaraan bermotor dan jarak kendaraan dengan benda. Adapun penelitian ini dilakukan untuk mengetahui kecepatan laju kendaraan melalui putaran roda menggunakan sensor optocoupler sebagai penghitung putaran roda untuk mengetahui kecepatan laju kendaraan dan untuk mengetahui status jarak kendaraan dengan benda di depannya menggunakan sensor ultrasonic.

3.2 Alat Penelitian 3.2.1 Perangkat Keras (Hardware) a.Komputer Jinjing Komputer jinjing yang digunakan dalam penelitian yaitu HP Notebook 14-am127TX dengan spesifikasi sebagai berikut: Prosesor : Intel® Core™ i5-7200U CPU @2.50GHz RAM

: 4.00 GB

HDD

: 1 TB

VGA

: AMD Radeon R5 M430 2GB

b.Ponsel Pintar Ponsel pintar (smartphone) yang digunakan dalam penilitan sebagai sarana pemantau laju kendaraan memiliki spesifikasi sebagai berikut: OS

: Android 8.0 Oreo

CPU

: ARM Cortex-A53, 1600 MHz

Storage

: 32GB

RAM

: 3GB

10

11

c.Arduino Uno Arduino Uno pada penelitian ini digunakan sebagai mikrokontroler dengan spesifikasi sebagai berikut: Mikrokontroler

:ATmega328

Operasi tegangan

: 5 Volt

Tegangan input

: 7 – 12V

Pin I/O digital

: 14

Pin Analog

:6

Memori flash

: 32 KB

SRAM

: 2 KB

Gambar 3. 1 Arduino Uno

d.ESP8266 ESP8266 yang digunakan pada penelitian ini menggunakan seri ESP01 dengan spesifikasi sebagai berikut: Jaringan wifi

: 802.11 b/g/n

Tegangan

: 3.3 Volt

Output Power

: +19.5dBm (802.11 b)

Interface

: SPI, I2C

ADC

: 10-bit

12

Gambar 3. 2 ESP826 ESP-01

e.Sensor Optocoupler Berikut adalah spesifikasi Speed Sensor Module yang digunakan pada penelitian ini: Output format

: digital switching output (0 and 1)

Size

: 3.2cm x 1.4cm

Slot width

: 5mm

Operating voltage

: 3.3 - 5V

Gambar 3. 3 Speed Sensor Module

13

f. HC-SR04 Ultrasonic Rangefinder Berikut adalah spesifikasi HC-SR04 Ultrasonic Rangefinder yang digunakan pada penelitian ini: Tegangan

: DC 5V

Arus Quiescent

: <2mA

Sudut efektif

: <15 derajat

Jarak pengukuran

: 2 – 500 cm

Resolusi

: 0.3cm

Gambar 3. 4 HC-SR04 Ultrasonic Rangefinder

3.2.2 Perangkat Lunak (Software) a.Sistem Operasi

: Windows 10

Gambar 3. 5 Windows 10

b.Arduino IDE

Gambar 3. 6 Arduino IDE

14

c.Web Browser

: Google Chrome

Gambar 3. 7 Google Chrome

d.Thingspeak

Gambar 3. 8 Thingspeak e.ThingView

Gambar 3. 9 ThingView

15

3.3 Jalan Penelitian Beberapa tahap yang dilakukan dalam pembuatan alat pemantau dan pengontrol kecepatan laju kendaraan ini digambarkan dalam flowchart penelitian yang dapat dilihat pada Gambar 3.9

Gambar 3. 10 Flowchart Penelitian

3.3.1 Pengumpulan Data Pengumpulan data pada penelitian ini menggunakan metode studi pustaka, yaitu dengan cara mengkaji buku dan beberapa jurnal yang memiliki relasi dengan proyek Tugas Akhir,

16

3.3.2 Perancangan Alat dan Aplikasi Setelah melalui tahap pengumpulan data, maka selanjutnya adalah perancangan alat dan aplikasi yang akan digunakan pada Tugas Akhir. Tahap perancangan meliputi: 1.

Membuat alur kerja sistem secara keseluruhan secara umum.

2. Perancangan perangkat keras. 3. Perancangan perangkat lunak.

3.3.3 Implementasi Hasil Rancangan Implementasi alat pemantau dan pengontrol kecepatan laju kendaraan yaitu untuk mengetahui kecepatan laju kendaraan melalui putaran roda menggunakan sensor optocoupler sebagai penghitung putaran roda untuk mengetahui kecepatan laju kendaraan dan untuk mengetahui status jarak kendaraan dengan benda di depannya menggunakan sensor ultrasonic.

3.3.4 Pengujian Alat dan Aplikasi Pengujian dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui apakah sistem bekerja sesuai dengan yang kita kehendaki atau tidak. Saat pengujian berlangsung perlu diperhatikan bagian-bagian apa saja yang perlu diuji seperti: 1. Pengujian konektifitas internet 2. Pengujian perangkat keras 3. Pengujian website

3.3.5 Penyusunan Laporan Tugas Akhir Penyusunan

laporan

hasil

analisis,

perancangan

sampai

dengan

implementasi dan pengujian sistem yang dibuat dalam pelaksanaan Proyek Tugas Akhir yang nanti dapat digunakan sebagai syarat kelulusan menempuh pendidikan S1.

BAB IV ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM

4.1 Analisa Sistem Analisa Sistem pada penelitian ini yaitu putaran roda pada kendaraan bermotor dan jarak kendaraan dengan benda. Untuk mengetahui kecepatan laju kendaraan melalui putaran roda menggunakan sensor optocoupler yang bekerja dengan cara menghitung putaran roda dan untuk mengetahui status jarak kendaraan dengan benda di depannya menggunakan sensor ultrasonic. Jika kecepatan telah melebihi batas maksimal yang ditentukan, maka buzzer akan berbunyi sebagai bentuk peringatan. Data kecepatan dan jarak akan ditampilkan pada Thingspeak sebagai web server untuk menampilkan data.

4.2 Analisa Kebutuhan Analisa kebutuhan terhadap sistem yang akan dirancang adalah sebagai berikut : 1. Arduino Uno sebagai mikrokontroler 2. ESP8266 mini sebagai modul wifi agar Arduino dapat terkoneksi dengan internet 3. Sensor optocoupler sebagai penghitung putaran roda untuk mengetahui kecepatan 4. Sensor Ultrasonic sebagai pemantul suatu gelombang suara sehingga dapat dipakai untuk menafsirkan eksistensi (jarak) suatu benda dengan frekuensi tertentu 5. Thingspeak sebagai web server untuk menampilkan data yang didapat dari system yang telah dirancang

17

18

4.3 Perancangan Sistem Penelitian ini bertujuan untuk membuat alat pemantau dan peringatan kecepatan laju kendaraan berbasis Arduino terintegrasi website agar mudah dipantau dari mana saja via internet. Terdapat beberapa perancangan sistem dalam penelitian ini, yaitu : a.Rancangan untuk kecepatan laju kendaraan diawali dengan input batas kecepatan. Optocoupler akan mengecek kecepatan putaran roda pada motor dc. Dari input tersebut kemudian diproses pada mikrokontroler. Jika kecepatan melebihi batas yang ditentukan, maka akan mengeluarkan output berupa suara dari buzzer.

Gambar 4. 1Rancangan Kecepatan Laju Kendaraan

b.Rancangan untuk jarak kendaraan dengan benda di depannya dengan cara sensor ultrasonic menghasilkan gelombang suara pada frekuensi tinggi, yang kemudian dipancarkan oleh bagian transmitter. Pantulan gelombang suara yang mengenai benda di depannya akan ditangkap oleh bagian receiver. Dengan mengetahui lamanya waktu antara dipancarkannya gelombang suara sampai ditangkap kembali, maka didapatkan jarak dari kendaraan ke benda di depannya.

19

Gambar 4. 2 Cara kerja sensor ultrasonic

c.Rancangan untuk koneksi ke internet yaitu dengan menghubungkan Arduino uno dan ESP8266 kemudiaan memanggil program agar dapat ditampilkan pada web server Thingspeak.

Gambar 4. 3 Rancangan konektifitas ke internet

4.3.2 Diagram Alir Alat Diagram alir alat merupakan sebuah diagram dengan simbol simbol grafis yang menyatakan aliran algoritma atau proses. Diagram alir dapat memberikan solusi dalam menyelesaikan masalah yang ada dalam proses atau algoritma tersebut. Adapun diagram alir yang dibuat dalam penelitian ini dapat ditunjukan pada Gambar 4.4 berikut ini:

20

Gambar 4. 4 Diagram Alir Alat

4.3.3 Perancangan Diagram Blok Sistem Pada penelitian ini, diagram blok system terdiri dari sensor optocoupler, sensor ultrasonic, Arduino uno, esp8266, buzzer, dan web server. Arduino Uno berperan sebagai mikrokontroller yang terhubung dengan sensor optocoupler, sensor ultrasonic, esp8266 , dan buzzer. Diagram blok dapat dilihat pada Gambar 4.5 berikut

21

Gambar 4. 5 Diagram Blok Sistem

Berdasarkan gambar tersebut, semua piranti saling berhubungan satu sama lain dan bekerja sesuai peranan masing-masing. Jika terdapat salah satu piranti yang tidak bekerja, maka alat tidak dapat bekerja sesuai perintah dan data yang ditampilkan pada website tidak akurat.

4.3.4 Diagram Konteks Diagram konteks merupakan diagram yang terdiri dari suatu proses dan menggambarkan ruang lingkup suatu sistem. Diagram konteks pada penelitian ini dijelaskan pada Gambar 4.6 berikut.

Gambar 4. 6 Diagram Konteks

Berdasarkan Gambar 4.6 terdapat 2 entitas luar yaitu kendaraan dan admin. Kendaraan menghasilkan kecepatan dan jarak yang kemudian diproses oleh alat sehingga akan didapatkan data dari kecepatan yang telah diolah tersebut. Data tersebut diterima admin. Admin memberikan kembali data kecepatan dan

22

jarak untuk diproses apakah kecepatan dan jarak tidak melampaui batas maksimal yang telah ditentukan. Kemudian alat akan memberikan peringatan kepada kendaraan berupa alarm apabila kecepatan atau jarak melebihi batas maksimal yang ditentukan.

4.4 Rancangan Antar Muka Antar muka pada penelitian ini menggunakan salah satu platform open source Internet of Things (IOT) server yaitu Thingspeak yang dapat menampilkan data kecepatan dan jarak secara real time. Berikut adalah rancangan tampilan pada channel thingspeak

Gambar 4. 7 Rancangan Channel Thingspeak

BAB V IMPLEMENTASI SISTEM

5.1 Implementasi Proses implementasi dari perancangan alat dan aplikasi yang dilakukan pada bab sebelumnya akan dijelaskan pada bab ini. Implementasi bertujuan untuk menerjemahkan keperluan perangkat keras dan perangkat lunak ke dalam bentuk sebenarnya yang dimengerti oleh computer. T ahap implemetasi ini merupakan tahapan lanjutan dari tahap perancangan yang sudah dilakukan. Dalam tahap implementasi ini akan dijelaskan mengenai alat dan cara kerja alat, file-file yang digunakan dalam membangun system,

tampilan aplikasi

beserta potongan-potongan script program Arduino dan pengujian alat.

5.2 Perangkat Keras (Hardware) 5.2.1 Sensor Kecepatan Cara kerja alat dijelaskan bahwa penghitungan kecepatan motor DC yang telah dilakukan dimana sensor optocoupler yang berfungsi sebagai sensor untuk mengetahui jumlah putaran motor dalam tiap detik dapat bekerja dengan baik, sensor optocoupler berbentuk celah mempunyai 2 transmitter (pemancar) yang berfungsi memancarkan sinar inframerah untuk mendeteksi adanya suatu benda pada celah yang menghalangi perjalanan sinar inframerah menuju ke bagian receiver (penerima), sedangkan bagian receiver (penerima) berisi komponen fototransistor yang mana transistor akan berada pada keadaan saturasi jika ada bias sinar inframerah yang mengenainya sehingga keluaran dari receiver optocoupler akan 0(nol) sedangkan apabila pada celah/sela optocoupler ada suatu halangan benda warna gelap akibatnya perjalanan sinar infra merah menuju ke receiver (penerima) akan terhalangi akibatnya keluaran penerima optocoupler akan berlogika 1 (high).

23

24

Gambar 5. 1 Rangkaian motor DC dan sensor optocoupler

5.2.2 Sensor Jarak Cara kerja sensor ini menggunakan metode pantulan untuk mengfhitung jarak antara ensor dengan objek di depannya. Jarak antara sensor tersebut dihitung dengan cara mengalikan setengah waktu yang digunakan oleh sinyal ultrasonic dalam perjalanannya dari rangkaian Tx ke Rx , dengan kecepatan rambat dari sinyal ultrasonic tersebut pada media rambat yang digunakannya, yaitu udara. Waktu dihitung ketika pemancar aktif dan sampai ada input dari rangkaian penerima dan bila melebihi batas waktu tertentu rangkaian penerima tidak ada sinyal input maka dianggap tidak ada halangan di depannya.

25

Gambar 5. 2 Rangkaian sensor Ultrasonik

5.2.3 Koneksi ke Internet Modul esp8266 digunakan untuk menghubungkan Arduino dengan jaringan internet menggunakan koneksi wifi, sehingga data yang didapat dari sensor optocoupler dan ultrasonic dapat langsung terintegrasi dengan website melalui koneksi wifi dari modul esp8266. Berikut adalah rangkaian modul esp8266 dan Arduino Uno.

26

Gambar 5. 3 Rangkaian modul esp8266 dan Arduino uno

5.2.4 Implementasi Alat Cara kerja alat dapat dijelaskan jika kecepatan motor melebihi 70km/jam atau jarak motor dengan benda kurang dari 0,5m maka pengontrol yang berupa peringatan dari buzzer akan berbunyi. Berikut adalah rangkaian keseluruhan alat

Gambar 5. 4 Rangkaian Alat

27

5.3 Perangkat Lunak (Software) Perangkat lunak yang digunakan dalam menyusun penelitian adalah Arduino IDE dan website menggunakan Thingspeak. Arduino IDE digunakan untuk menuliskan baris-baris program utama untuk membaca semua komponen yang digunakan, mengolah data, dan mengendalikan piranti-piranti yang digunakan, sedangkan Thingspeak adalah web server yang digunakan untuk menampilkan data dari alat yang telah dibuat. 5.3.1 Program Arduino Program dibuat menggunakan perangkat lunak Arduino IDE. Program yang dibuat yaitu program konektifitas internet (website), program perhitungan kecepatan, dan program jarak benda. Berikut ini adalah program untuk koneksi internet #include <SoftwareSerial.h> SoftwareSerial wifi(8,9); // TX, RX #define WiFiSSID "Nellin" #define WiFiPassword "nellin123" #define DestinationIP "184.106.153.149" // ip web thingspeak.com #define TS_Key "N2PBI1OZ3KI24I9B" // api key dari thingspeak.com void connect_to_WiFi() { wifi.println("AT+CWMODE=1"); String cmd="AT+CWJAP=\""; cmd+=WiFiSSID; cmd+="\",\""; cmd+=WiFiPassword; cmd+="\""; wifi.println(cmd); Serial.println(cmd); if(wifi.find("OK")) { Serial.println("Sukses, terkoneksi ke WiFi."); connected= true; }

channel

28

else { Serial.println("Tidak dapat terkoneksi ke WiFi. "); connected= false; }

Berikut ini adalah program untuk mendapatkan data kecepatan dan jarak #define triger 6 #define echo 7 #define buzzer 13

Unsigned int durasi, jarak; boolean connected=false; const byte MOTOR1 = 2; unsigned int counter1 = 0; int rotation1; int kmperjam; int diskslots = 2; char c; String cmd;

void ISR_count1() { counter1++; // increment Motor } void loop() { digitalWrite(triger, LOW); delayMicroseconds(2); digitalWrite(triger, HIGH); delayMicroseconds(10); digitalWrite(triger, LOW);

29

delayMicroseconds(2); durasi = pulseIn(echo, HIGH); jarak = durasi/58.2; Timer1.initialize (1000000); int rotation1 = (counter1 / diskslots) * 60.00; kmperjam = rotation1*35.56*0.001885; counter1 = 0; //Serial.println(rotation1); delay(2000); Serial.println(kmperjam); Serial.println(jarak); if (kmperjam > 70){ digitalWrite(buzzer,HIGH); } else {digitalWrite(buzzer,LOW); }

if (jarak < 500){ digitalWrite(buzzer,HIGH); } else {digitalWrite(buzzer,LOW); }

cmd = "GET /update?key="; cmd += TS_Key; cmd +="&field1="; cmd += jarak; cmd +="&field2="; cmd += kmperjam; cmd += "\r\n"; wifi.print("AT+CIPSEND=");

30

wifi.println(cmd.length()); if(wifi.find(">")) { Serial.print(">"); } else { wifi.println("AT+CIPCLOSE"); Serial.println("koneksi timeout"); delay(500); return; } wifi.print(cmd); delay(500);

}

5.3.2 Tampilan Website

Data yang telah diperoleh akan ditampilkan pada website Thingspeak. Thingspeak akan menampilkan data setiap 15 detik. Berikut tampilan Channel pada Thingspeak.

31

Gambar 5. 5 Tampilan Website

Pada tampilan website, numeric display untuk jarak, ditampilkan dengan satuan milimeter. Untuk kecepatan ditampilkan dalam kilometer per jam. Thingspeak juga dapat diakses melalui smartphone dengan memasang aplikasi ThingView yang dapat diunduh dari toko aplikasi digital. Lalu memasukkan channel ID untuk dapat memantau alat. Berikut adalah tampilan pada aplikasi ThingView.

32

Gambar 5. 6 Tampilan Channel ThingView

33

Gambar 5. 7 Tampilan data Kecepatan pada Thing View

BAB VI PENUTUP

6.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian dan hasil pengujian alat yang dilakukan dalam pembuatan Alat Pemantau dan Pengontrol Kecepatan Laju Kendaraan berbasis Arduino Terintegrasi Website, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut: 1. Alat ini bekerja dengan dua sensor yaitu sensor optocoupler sebagai penghitung kecepatan dan sensor ultrasonic sebagai penghitung jarak. Jika kecepatan melebihi 70km/jam atau jarak kurang dari 0.5 meter, maka buzzer yang bertindak sebagai pengontrol akan berbunyi. Dari hasil pengujian, alat ini bekerja dengan baik. 2. Data yang kecepatan dan jarak yang didapat dari alat ini dikirimkan ke website melalui modul wifi (ESP8266). 3. Website yang digunakan yaitu Thingspeak (opensource IoT server).

6.2 Saran Penelitian ini masih belum sempurna, jadi masih diperlukan perbaikan – perbaikan yang harus dilakukan untuk penelitian selanjutnya. Beberapa saran yang dapat dilakukan antara lain: 1. Website yang digunakan mengunakan Thingspeak dimana proses pembacaan data diterima tiap 15detik, untuk pengembang selanjutnya agar dapat mengirim data ke website dengan rentan waktu yang lebih singkat agar proses pemantauan lebih efisien. 2. Pengontrol pada alat ini masih berupa peringatan suara dari buzzer, untuk pengembang selanjutnya disarankan agar dapat membuat peringatan berupa pembatasan putaran mesin dengan merusak titik letup pengapian busi pada kendaraan. 34

DAFTAR PUSTAKA

Kuswandi, N. (2017), Prototipe Sistem Pengukuran Laju Kendaraan Bermotor Sebagai Upaya Pengawasan Terhadap Pelanggaran rambu Rambu Lalu Lintas, Integrated Lab Journal, 05, 35–44. Maulana, I., Setyaningsih dan Chairunnas, A. (2017), Model Monitoring Kecepatan Kendaraan Menggunakan Sensor LM393 dan GSM Shield Berbasis Arduino, fmipa unpak,4. Rivia, N., Yohandri dan Kamus, Z. (2016), Pembuatan Alat Ukur Momen Inersia Benda Digital Menggunakan Sensor Optocoupler, Pillar of Physics, 8, 81– 88. Hendrianto, Dani Eko. (2014). Pembuatan Sistem Informasi Perpustakaan Berbasis Website Pada Sekolah Menegah Pertama Negeri 1 Donorojo Kabupaten Pacitan, Indonesian Journal on Networking and Security, 3. Kadir, Abdul. (2013). Panduan Praktis Mempelajari Aplikasi Mikrokontroler dan Pemrogramannya Menggunakan Arduino. Yogyakarta : Andi Offset

35