Sistem Notifikasi Pemesanan Makanan Berbasis Mikrokontroler Dengan Radio Frequency
SISTEM NOTIFIKASI PEMESANAN MAKANAN BERBASIS
MIKROKONTROLER DENGAN RADIO FREQUENCY
ANDRI BAGUS ARIANTO
ILMU KOMPUTER
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Sistem Notifikasi
Pemesanan Makanan Berbasis Mikrokontroler Dengan Radio Frequency adalah
benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan
dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang
berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari
penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di
bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Maret 2015
Andri Bagus Arianto
NIM G64100084
ABSTRAK
ANDRI BAGUS ARIANTO. Sistem Notifikasi Pemesanan Makanan Berbasis
Mikrokontroler dengan Radio Frequency. Dibimbing oleh KARLISA
PRIANDANA.
Sistem pemesanan makanan di Indonesia masih kurang efisien karena belum
ada alat notifikasi yang dapat mengurangi antrian dan menggantikan fungsi
pelayan. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan sistem atau alat notifikasi
pemesanan makanan yang murah dan sederhana berbasis mikrokontroler dengan
radio frequency. Sistem yang dibuat terdiri atas 2 alat yaitu transmitter untuk
penjual dan receiver untuk pelanggan. Alat tersebut terhubung oleh sinyal radio
dengan frekuensi 433 MHz menggunakan teknik modulasi Amplitude Shift Keying
(ASK). Hasil uji coba menunjukkan bahwa alat ini dapat membuat sistem antrian
menjadi lebih efisien dengan memberi notifikasi berupa nyala lampu LED dan
bunyi buzzer. Jarak maksimum antara transmitter dan receiver adalah 70-80 m.
Kata kunci: amplitude shift keying, mikrokontroler, radio frequency, receiver,
transmitter
ABSTRACT
ANDRI BAGUS ARIANTO. Food Ordering System Based on Microcontroller
with Radio Frequency. Supervised by KARLISA PRIANDANA.
Food ordering system in Indonesia is still inefficient because there is no tool
that can reduce the notification queue and replace the function of servars. This
study aims to develop a cheap and simple notification system for food ordering
based on microcontroller with radio frequency. The system consists of 2 main
devices: a transmitter for the seller and a receiver for the customer. These devices
are connected to each other by a radio signal with a frequency of 433 MHz using
Amplitude Shift Keying (ASK) modulation. It is found that this device can make
the queuing system becomes more efficient by giving notification in the form of
LED light and buzzer sound. The maximum distance between the transmitter and
receiver is 70-80 m.
Keywords: amplitude shift keying, microcontroller, radio frequency, receiver,
transmitter
SISTEM NOTIFIKASI PEMESANAN MAKANAN BERBASIS
MIKROKONTROLER DENGAN RADIO FREQUENCY
ANDRI BAGUS ARIANTO
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Komputer
pada
Departemen Ilmu Kompurter
ILMU KOMPUTER
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
Penguji: 1 Dr Eng Heru Sukoco, SSi MT
2 Dr Ir Sri Wahyuni, MT
Judul Skripsi: Sistem Notifikasi Pemesanan Makanan Berbasis Mikrokontroler
Dengan Radio Frequency
Nama
: Andri Bagus Arianto
NIM
: G64100084
Disetujui oleh
Karlisa Priandana, ST MEng
Pembimbing
Diketahui oleh
Dr Ir Agus Buono, MSi MKom
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas rahmat dan
kemurahan hati-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan judul
Sistem Notifikasi Pemesanan Makanan Berbasis Mikrokontroler dengan Radio
Frequency. Shalawat serta salam senantiasa tercurahkan kepada junjungan Nabi
Muhammad SAW, keluarga, para sahabat dan umatnya hingga akhir zaman.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Karlisa Priandana, ST MEng selaku
dosen pembimbing yang banyak memberi ilmu baru dan membimbing penulis dari
awal hingga akhir penelitian. Di samping itu, terima kasih juga penulis sampaikan
kepada Dr Eng Heru Sukoco, SSi MT dan Dr Ir Sri Wahyuni, MT yang telah banyak
memberi saran untuk perbaikan dalam penelitian ini. Terima kasih juga untuk semua
teman-teman dari Laboratorium Net Centric Computing yang telah membantu
selama penelitian berlangsung dan memberi banyak ilmu baru. Selain itu, ungkapan
terima kasih setinggi-tingginya penulis sampaikan kepada Ayah dan Ibu serta seluruh
keluarga besar atas dukungan dan kasih sayangnya. Tak lupa juga apresiasi diberikan
kepada seluruh keluarga besar Etos Bogor yang turut serta dalam memberi semangat
dan motivasi kepada penulis untuk menyelesaikan penelitian ini. Terakhir, ucapan
terima kasih yang tiada putus juga diberikan kepada semua sahabat penulis yang tak
bisa disebutkan satu per satu yang telah mendukung penulis secara moral. Semoga
hasil penelitian ini bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkannya.
Bogor, Maret 2015
Andri Bagus Arianto
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Perumusan Masalah
2
Tujuan Penelitian
2
Manfaat Penelitian
2
Ruang Lingkup Penelitian
2
METODE
2
Analisis Kebutuhan
3
Perancangan Sistem
3
Persiapan Alat dan Bahan
4
Pengembangan Alat
5
Pengujian Fungsi Alat
5
Pembuatan Casing
5
Uji Coba Alat
5
Evaluasi
5
HASIL DAN PEMBAHASAN
6
Analisis Kebutuhan
6
Perancangan Sistem
8
Persiapan Alat dan Bahan
10
Pengembangan Alat
12
Pengujian Fungsi Alat
15
Pembuatan Casing
16
Uji Coba Alat
17
Evaluasi
18
SIMPULAN DAN SARAN
19
DAFTAR PUSTAKA
19
LAMPIRAN
21
RIWAYAT HIDUP
26
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5
6
7
8
Uji seven segment
Uji keypad
Uji buzzer dan lampu LED
Uji pulsa biner yang diterima oleh receiver
Uji jarak transmitter dan receiver
Uji bunyi buzzer dan lampu LED
Uji sistem dengan banyak alat
Persentasi efisiensi antrian oleh responden
10
11
11
12
12
16
16
17
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Skema metode
Gelombang modulasi digital
Amplitude Shift Keying
Business process sistem antrian
Business process sistem pelayan
Business process sistem dengan alat yang dirancang
Rancangan prototype (a) Transmitter (b) Receiver
Flow chart cara kerja sistem transmitter dan receiver
Flow chart algoritme (a) transmitter (b) receiver
Skematik transmitter
Skematik receiver
Prototype transmitter dan receiver
3
4
4
6
7
9
9
10
13
14
15
17
DAFTAR LAMPIRAN
1 Source code transmitter
2 Source code receiver
3 Format kuisioner
21
24
25
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Sistem pemesanan makanan pada suatu tempat makan di Indonesia masih
bersifat konvensional. Secara umum sistem pemesanan makanan di Indonesia ada
dua macam. Pertama, pelanggan mengantri di kasir sekaligus menunggu pesanan
makanan. Kedua, pelayan mengantarkan pesanan ke tempat duduk pelanggan.
Kedua sistem tersebut memiliki kelemahan. Kelemahan sistem pertama yaitu area
kasir bisa menjadi terlalu sesak oleh pelanggan karena antrian yang panjang,
sedangkan kelemahan sistem kedua yaitu pelayan seringkali bingung dan lama
dalam mencari nomor pelanggan saat akan mengantarkan makanan. Hal tersebut
menyebabkan pemesanan makanan menjadi kurang efisien dalam pelayanannya.
Saat ini sudah ada alat notifikasi untuk pelanggan apabila pesanan yang
diinginkan pelanggan telah selesai. Alat tersebut berupa bel yang berbunyi jika
makanan sudah siap dan pelanggan dapat mengambil pesanannya sendiri di kasir.
Namun, alat-alat tersebut masih terlalu mahal sehingga sistem pemesanan
makanan di Indonesia masih menggunakan sistem konvensional. Oleh karena itu,
penelitian ini ingin membuat sebuah alat atau sistem yang serupa yang dapat
memudahkan pelanggan dan dapat mengurangi antrian dalam pemesanan
makanan dengan harga yang murah dan sederhana. Alat tersebut akan dibuat
dengan mikrokontroler, suatu komponen elektronik yang merupakan miniatur
dari suatu sistem komputer. Seperti halnya suatu komputer, mikrokontroler
mempunyai kemampuan untuk diprogram sesuai keinginan. Namun,
mikrokontroler hanya dapat digunakan untuk suatu aplikasi tertentu saja karena
keterbatasannya yang hanya dapat menyimpan satu program. Mikrokontroler
terdiri atas sebuah inti processor, memori (sejumlah kecil RAM, memori
program, atau keduanya) dan perlengkapan input output (Ayala 1991).
Mikrokontroler akan diatur sedemikian rupa agar dapat saling berkomunikasi
antara yang satu dengan yang lainnya.
Komunikasi antar-mikrokontroler dapat dilakukan dengan media infrared,
bluetooth, sinyal radio, dan sebagainya. Infrared adalah gelombang yang
menggunakan cahaya pemancar/penerima yang memodulasikan cahaya
inframerah non koheren. Gelombang ini memiliki daerah cakupan yang hanya
terbatas dalam satu ruangan saja karena tidak dapat menembus dinding yang tidak
transparan. Bluetooth adalah sebuah saluran nirkabel jarak pendek berbasis
gelombang radio yang perangkat kesistemannya dikembangkan dalam bentuk
sebuah microchip. Sinyal radio merupakan gelombang elektromagnetik yang
mempunyai panjang gelombang yang bisa digunakan pada radio communication.
Radio frequency berkisar antara 10 sampai 30 KHz, hingga 30 sampai 300 GHz
(Stallings 2007).
Alat atau sistem yang dibutuhkan dalam penelitian ini yaitu memiliki
jangkauan jarak minimal sekitar 30 m, tidak terhalang oleh tembok dan tidak
terganggu oleh noisy. Berdasarkan kebutuhan dari media-media yang ada, maka
dipilih media sinyal radio sebagai sarana komunikasi antar-mikrokontroler. Oleh
sebab itu, dari permasalahan tadi maka penelitian ini akan membuat suatu sistem
atau alat notifikasi pemesanan makanan berbasis mikrokontroler dengan Radio
2
Frequency berupa alarm. Mikrokontroler yang sudah umum digunakan saat ini
adalah ATmega 328 yang dirangkai menjadi sebuah board bernama Arduino.
Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa mikrokontroler ini dapat digunakan
untuk menghasilkan frekuensi radio (Matsumoto et al. 2013).
Perumusan Masalah
Masalah yang dikaji dalam penelitian ini, yaitu:
1 Sistem seperti apa yang dapat memberi notifikasi pemesanan makanan
2 Bagaimana cara membuat alat dengan harga yang murah dan sederhana
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah mengembangkan sistem notifikasi
pemesanan makanan berbasis mikrokontroler dengan Radio Frequency.
Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah sistem pemesanan makanan menjadi lebih
efisien. Selain itu penelitian ini berfungsi sebagai inisiator dalam sistem
pemesanan makanan di Indonesia dengan biaya yang murah dan sederhana.
Ruang Lingkup Penelitian
Sistem ini dibagi menjadi 2 yaitu transmitter dan receiver. Transmitter
dikembangkan dengan mikrokontroler Arduino Uno sedangkan receiver
dikembangkan dengan minimum sistem ATmega 328P yang berupa alarm.
Frekuensi yang digunakan untuk menghubungkan transmitter dan receiver adalah
dengan frekuensi 433 MHz. Sinyal yang dapat diterima dari transmitter ke
receiver adalah berjarak 70-80 m.
METODE
Metode penelitian dapat dilihat pada Gambar 1. Tahapan-tahapan tersebut
adalah analisis kebutuhan, perancangan sistem, persiapan alat dan bahan,
pengembangan alat, pengujian fungsi alat, pembuatan casing, dan evaluasi.
3
Gambar 1 Skema metode
Analisis Kebutuhan
Tahapan ini merupakan analisis dari permasalahan sistem pemesanan
makanan yang ada. Sistem pemesanan makanan di Indonesia secara umum terdiri
atas dua macam. Sistem ini dianalisis dari segi waktu dan jumlah pekerja. Analisis
ini digunakan untuk menjadi bahan dan referensi dalam pembuatan sistem
selanjutnya.
Perancangan Sistem
Tahapan ini merupakan perancangan berupa desain sistem atau alat yang
dibuat sebagai notifikasi pemesanan makanan. Alat tersebut terdiri atas 2
macam yaitu, transmitter dan receiver. Perancangan alat ini dijadikan panduan
pembuatan alat pada tahap selanjutnya.
Alat ini berkomunikasi dengan menggunakan sinyal modulasi digital.
Sinyal modulasi digital terdiri dari beberapa teknik modulasi yaitu Amplitude
Shift Keying (ASK), Frequency Shift Keying (FSK), dan Phase Shift Keying
(PSK) (Haq et al. 2010). Amplitude Shift Keying (ASK) adalah modulasi digital
yang memiliki amplitudo sama tetapi fase dan frekuensinya berbeda. Frequency
Shift Keying (FSK) adalah modulasi digital yang memiliki frekuensi sama tetapi
fase dan amplitudonya berbeda. Phase Shift Keying (PSK) adalah modulasi
digital yang memiliki fase sama tetapi frekuensi dan amplitudonya berbeda.
Gelombang dari masing-masing modulasi digital ditunjukkan pada Gambar 2.
4
Sumber: Wahyono (2003)
Gambar 2 Gelombang modulasi digital
Pada penelitian ini, transmitter dan receiver tersebut dihubungkan
menggunakan modul RF 433 MHz dengan teknik modulasi Amplitude Shift
Keying (ASK). Teknik modulasi ASK telah umum digunakan untuk pengiriman
sinyal seperti pada penelitian sebelumnya, salah satunya yaitu penelitian Warty
dan Yu (2010). Amplitude Shift Keying (Gambar 3) adalah modulasi digital
yang mengubah parameter amplitudo sinyal pembawa sesuai dengan perubahan
sinyal informasi yang berupa sinyal digital.
Simbol biner 1 pada sistem ASK direpresentasikan dengan
mentransmisikan sinyal pembawa sinusoidal dengan amplitudo maksimum Ac
dan frekuensi Fc, dengan kedua besaran tersebut konstan selama durasi bit Tb
detik. Amplitudo frekuensi pembawa akan berubah sesuai dengan logika sinyal
informasi. Sementara itu, simbol biner 0 direpresentasikan tanpa mengirimkan
sinyal pembawa tersebut selama durasi bit Tb detik (Wahyono 2003).
Sumber: Wahyono (2003)
Gambar 3 Amplitude Shift Keying
Persiapan Alat dan Bahan
Tahapan ini merupakan perincian list kebutuhan dan persiapan semua alatalat atau komponen yang dibutuhkan dalam pembuatan sistem notifikasi
pemesanan makanan ini. Alat-alat yang dibutuhkan tersebut diantaranya yaitu:
mikrokontroler, keypad, seven segment, lampu LED, buzzer, dan komponenkomponen lainnya.
5
Pengembangan Alat
Pengembangan alat ini menggunakan pemrograman bahasa C sebagai
program dari alat tersebut. Bahasa C adalah bahasa pemrograman tingkat tinggi
yang banyak digunakan untuk berbagai tujuan, bahasa ini menawarkan kode yang
efisien dan padu serta menyediakan elemen-elemen program yang terstruktur.
Banyak aplikasi kontrol dan berbasis monitoring dapat dipecahkan lebih efisien
dengan bahasa C. Bahasa ini digunakan di mainframe computer, mini-computer,
personal computer (PC) bahkan sekarang banyak digunakan di mikrokontroler
dan microprocessor (Ibrahim 2000). Selain itu, pada tahap ini juga dapat
mengembangkan komponen-komponen alat yang ada untuk dijadikan transmitter
dan receiver sesuai dengan rancangan yang ada.
Pengujian Fungsi Alat
Pengujian fungsi alat terdiri atas 2 tahap, yaitu: (1) uji nyala bunyi buzzer
dan lampu LED (2) uji sistem dengan banyak receiver. Pengujian fungsi
tersebut dilakukan agar sistem atau alat yang dibuat dapat berfungsi baik sesuai
rancangan sistem yang telah dibuat.
Pembuatan Casing
Tahapan pembuatan casing ini dilakukan dengan membuat casing
transmitter dan receiver yang merupakan prototype dari sistem atau alat
notifikasi pemesanan makanan dengan menggunakan akrilik sebagai bahan
tempat alatnya.
Uji Coba Alat
Uji coba alat ini dilakukan dengan melakukan survei pada salah satu
tempat makan. Setelah itu, akan dilakukan evaluasi berdasarkan pendapat
pengguna.
Evaluasi
Pada tahap ini dilakukan evaluasi terhadap hasil pengujian. H a l ini
dimaksudkan untuk mengetahui apakah aplikasi yang telah dibuat dapat berfungsi
dengan baik. Apabila belum berfungsi dengan baik, maka akan dilakukan
perbaikan kembali dari pengembangan sistem. Namun, jika alat sudah berfungsi
dengan semestinya, maka pengembangan akan dilanjutkan ke tahap selanjutnya.
6
HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis Kebutuhan
Rumah makan sistem pemesanan konvensional, terdiri atas sistem antrian
(Gambar 4) dan sistem pelayan (Gambar 5). Pada sistem antrian (Gambar 4),
pembeli memesan makanan dengan mengantri, kemudian penjual menerima
pesanan dan menagih pembayaran kepada pembeli, lalu pembeli membayarnya.
Setelah itu penjual menyiapkan makanan/minuman yang dipesan dan pembeli
menunggu pesanannya dengan mengantri. Setelah pesanan selesai, pembeli
menunjukkan bon pembayaran dan mengambil pesanannya. Sementara itu, pada
sistem pelayan (Gambar 5), pembeli memesan makanan, kemudian penjual
menerima pesanan dan menagih pembayaran kepada pembeli, lalu pembeli
membayarnya. Setelah itu penjual memberikan nomor meja kepada pembeli dan
menyiapkan makanan/minuman yang dipesan sedangkan pembeli menunggu
pesanannya dengan duduk. Setelah pesanan selesai, maka pelayan akan mencari
dan mengantarkan pesanan kepada pembeli. Lalu, pembeli menunjukkan bon
pembayaran dan mengambil pesanannya.
Gambar 4 Business process sistem antrian
7
Gambar 5 Business process sistem pelayan
Rumah makan dengan sistem antrian di kasir menginginkan adanya efisiensi
dalam pelayanan terhadap pelanggan. Ketika pelanggan banyak akan membuat
antrian panjang dan penuh sesak. Hal ini akan mengurangi tingkat kenyamanan
pelanggan karena harus berdiri mengantri dan menunggu lama.
Rumah makan dengan sistem pelayan menggunakan pelayan untuk
mengantarkan pesanan. Sistem ini menginginkan efisiensi dalam hal biaya dan
waktu. Ketika rumah makan menggunakan banyak pelayan maka biaya yang
dikeluarkan akan semakin besar dan biasanya pelayan akan kesulitan dalam
mencari nomor antrian pelanggan.
Oleh karena itu diperlukan suatu sistem untuk menangani masalah tersebut.
Sistem tersebut yaitu berupa alat notifikasi yang dapat memberi sinyal jika
pesanan makanan telah selesai. Adanya sistem alat notifikasi pada rumah makan
dengan sistem antrian dapat mengurangi antrian di kasir dan meningkatkan
kenyamanan pelanggan, sedangkan pada rumah makan dengan sistem pelayan
dapat mengefisienkan biaya dan waktu.
Komponen-komponen yang diperlukan untuk membuat alat sistem
pemesanan makanan tersebut adalah:
Komponen-komponen transmitter
1 Arduino Uno: Papan mikrokontroler yang bersifat open source sebagai
prototype aplikasi elektronik (Banzi 2009). Arduino Uno di program dengan
menggunakan pemrograman bahasa C. Hasil program dapat dilihat di software
8
Arduino Uno pada bagian serial monitor. Arduino Uno digunakan sebagai otak
dari sistem transmitter. Mikrokontroler tersebut dipilih karena open source dan
mudah diimplementasikan.
2 Seven Segment Display: Alat output yang berada pada mikrokontroler yang
memiliki tujuh segmen/turus yang membentuk suatu karakter. Alat ini
digunakan sebagai alat output untuk menampilkan input yang diinginkan. Alat
ini dipilih karena hanya ingin menampilkan nomor receiver saja (3 karakter).
3 Keypad: Alat input pada mikrokontroler yang terdiri atas 12 tombol yang
dapat digunakan, yaitu angka 0 sampai 9 serta dua tombol selain dari nomor
yang dapat difungsikan untuk banyak hal. Keypad ini digunakan sebagai alat
input untuk mengirim sinyal oleh transmitter. Keypad ini dipilih karena
untuk memudahkan pengguna dalam memilih nomor untuk memanggil
receiver.
Komponen-komponen Receiver
1 ATmega 328P: Chip mikrokontroler produksi Atmel berbasis AVR yang
disempurnakan dengan arsitektur RISC yang dipakai sebagai chip
mikrokontroler board Arduino dan digunakan sebagai otak dari receiver
(Atmel 2014). Beberapa penelitian menggunakan ATmega 328 sebagai chip
mikrokontroler dalam pembuatan alat penelitiannya (Glowicki dan
Butkiewicz 2013; Maslak dan Butkiewicz 2013). Alat ini dipilih karena
merupakan chip dari Arduino Uno, sehingga mudah untuk dikembangkan.
2 Lampu LED: Lampu indikator dalam perangkat elektronika yang biasanya
memiliki fungsi untuk menunjukkan status dari perangkat elektronika
tersebut. Alat ini dipilih karena dapat memberikan notifikasi pada pengguna
tuna rungu. Dengan demikian, para pengguna tuna rungu dapat
menggunakan sistem alat pemesanan makanan ini.
3 Alarm (speaker/buzzer): Alat ini dipilih karena dapat memberikan notifikasi
pada pengguna tuna netra. Dengan demikian, para pengguna tuna netra dapat
menggunakan sistem alat pemesanan makanan ini.
Perancangan Sistem
Sistem ini dirancang untuk mengurangi antrian dan meningkatkan efisiensi
biaya. Alur sistem rancangannya yaitu pelanggan mengantri untuk memesan
makanan kemudian diberikan alat notifikasi berupa alarm. Setelah itu pelanggan
dapat duduk menunggu pesanan selesai. Ketika alarm notifikasi menyala maka
pelanggan dapat langsung mengambil pesanannya. Berikut ini business process
dari sistem yang dirancang disajikan pada Gambar 6.
9
Gambar 6 Business process sistem dengan alat yang dirancang
Sistem ini dibagi menjadi dua bagian, yaitu transmitter dan receiver
(Gambar 7). Transmitter dan receiver terdiri atas beberapa komponen seperti
mikrokontroler arduino, minimum sistem ATmega 328P, keypad 4x3, seven
segment, lampu LED, buzzer, dan komponen pendukung lainnya. Mikrokontroler
Arduino Uno digunakan sebagai otak dari sistem alat pemesanan makanan ini.
Model sistem ini menggunakan model one to many point, yaitu satu transmitter
dengan banyak receiver.
Seven
segment
LED
Keypad
Buzzer
(a)
(b)
Gambar 7 Rancangan prototype (a) Transmitter (b) Receiver
10
Sistem ini dibagi menjadi dua bagian, yaitu bagian transmitter dan
receiver. Transmitter digunakan oleh pelayan, sedangkan receiver digunakan
oleh pelanggan. Transmitter akan mengirimkan sinyal saat pelayan menekan
nomor konsumen yang ingin dipanggil. Gelombang sinyal tersebut akan
dikirimkan ke receiver yang dipegang konsumen, dan membuat lampu LED
menyala serta membuat buzzer pada receiver mengeluarkan bunyi untuk
memberitahu kepada konsumen bahwa pesanannya sudah siap. Rancangan cara
kerja sistem transmitter dan receiver dapat dilihat pada Gambar 8.
Transmitter
Receiver
Gambar 8 Flow chart cara kerja sistem transmitter dan receiver
Persiapan Alat dan Bahan
Setelah melakukan perancangan sistem, langkah selanjutnya yaitu
persiapan alat dan komponen-komponen yang dibutuhkan sesuai rancangan
tersebut. Setiap komponen di uji apakah komponen tersebut dapat berfungsi
atau tidak. Berikut ini tabel pengujian masing-masing komponen:
1 Seven Segment
Cara pengujian seven segment adalah dengan memberikan pulsa High
ke setiap segment. Kemudian, diamati apakah segment tersebut menyala atau
tidak. Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 Uji Seven Segment
Segment
Fungsi
1
Baik
2
Baik
3
Baik
4
Baik
5
Baik
6
Baik
7
Baik
11
2 Keypad
Keypad ini menggunakan matriks 4x3. Cara kerja keypad adalah jika
tombol 1 ditekan maka kolom 1 dan baris 1 akan terhubung, maka tombol 1 akan
terbaca dan seterusnya untuk tombol lainnya. Cara pengujian alat ini adalah
dengan menggunakan program keypad. Kemudian masing-masing tombol ditekan.
Lalu, keluarannya dilihat di serial monitor arduino. Hasil pengujian dapat dilihat
pada Tabel 2.
Tabel 2 Uji keypad
Tombol
Fungsi
1
Baik
2
Baik
3
Baik
4
Baik
5
Baik
6
Baik
7
Baik
8
Baik
9
Baik
3 Buzzer dan lampu LED
Masing-masing alat diuji dengan dihubungkan ke arduino dan diberikan
power. Lalu, di cek apakah alat tersebut hidup atau mati. Hasil pengujian dapat
dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3 Uji Buzzer dan lampu LED
Alat
Fungsi
Buzzer
Baik
Lampu LED
Baik
Alat atau komponen lain yang dibutuhkan agar alat dapat berkomunikasi
antara transmitter dan receiver yaitu modul Wireless RF 433 MHz. Modul
Wireless RF 433 MHz adalah modul yang terdiri dari transmitter - receiver
dengan frekuensi 433 MHz. Modul ini digunakan untuk remote control atau
aplikasi lain yang menggunakan kendali jarak jauh.
Uji Komunikasi transmitter dan receiver
Pengujian tahap ini dilakukan dengan melihat serial monitor software
arduino 1.0.4. Nilai yang dikirim oleh transmitter sama dengan nilai yang
diterima oleh receiver (Tabel 4). Kemudian jarak maksimum komunikasi juga
dihitung. Hasil pengujian menyatakan bahwa jarak jangkauan maksimum adalah
70-80 m (Tabel 5).
12
Tabel 4 Uji pulsa biner yang diterima oleh receiver
No.
Receiver
Pulsa biner yang
dikirim oleh
transmitter
Uji 1
Uji 2
Uji 3
Uji 4
Uji 5
1
1
1
1
1
1
1
2
10
10
10
10
10
10
3
11
11
11
11
11
11
25
11001
11001
11001
11001
11001
11001
125
1111101
Pulsa biner yang diterima oleh receiver
1111101 1111101 1111101 1111101 1111101
Tabel 5 Uji jarak transmitter dan receiver
No.
Jarak antara Tx
dan Rx (m)
Uji 1
Uji 2
Uji 3
Uji 4
Uji 5
1
10
2
20
3
30
4
40
5
50
6
60
7
70
8
80
x
x
x
Keterangan:
: Sinyal dari transmitter dapat diterima oleh receiver.
x : Sinyal dari transmitter tidak dapat diterima oleh receiver.
Selain itu komponen-komponen pendukung lainnya yang harus juga
disiapkan yaitu bradboard, kabel jumper, kapasitor, dan resistor.
Pengembangan Alat
Pengembangan alat dari sistem notifikasi pemesanan makanan ini dibagi
menjadi dua bagian, yaitu software dan hardware.
Software
Alat ini diprogram dengan menggunakan pemrograman bahasa C. Source code
program ini dapat dilihat pada Lampiran 1 dan Lampiran 2. Adapun Flow chart
algoritme transmitter dan receiver dapat dilihat pada Gambar 9.
13
(a)
(b)
Gambar 9 Flow chart algoritme (a) transmitter (b) receiver
Proses komunikasi antara transmitter dan receiver adalah:
Transmitter mengirimkan sinyal atau data berupa angka sesuai dengan input
dari keypad
Data atau sinyal yang dikirim akan diterima oleh semua receiver
Masing-masing receiver akan memilah data yang dikirim oleh transmitter
Receiver akan merespon data yang dikirim oleh transmitter apabila sesuai
dengan kode receiver tersebut.
Misal transmitter mengirimkan karakter angka 1 , maka semua receiver
akan menerima data angka 1 . Tetapi hanya receiver dengan kode 1 saja yang
akan merespon data angka 1 tersebut dari transmitter. Receiver dengan kode
lain tidak akan merespon data tersebut. Nilai data yang dikirim berupa 8 bit biner
sehingga jumlah maksimum receiver adalah 255 alat (00000001 sampai
11111111).
Hardware
Transmitter
Transmitter dirangkai dengan board Arduino Uno sebagai mikrokontroler
dari transmitter. Skematik transmitter dapat dilihat pada Gambar 10
14
Gambar 10 Skematik transmitter
Program pada transmitter diimplementasikan dalam mikrokontroler
Arduino Uno sebagai otak dari alat tersebut. Berdasarkan rangkaian tersebut
Arduino Uno dihubungkan dengan komponen lainnya yaitu seven segment,
keypad, dan modul transmitter RF 433 MHz. Program pada Arduino Uno akan
mengintegrasikan semua komponen tersebut. Cara kerja komponen tersebut, yaitu
apabila tombol keypad ditekan maka akan ditampilkan pada seven segment
display dan sinyal pada transmitter akan dikirim, namun bila tombol keypad tidak
ditekan maka tidak akan tampil pada display dan sinyal tidak terkirim.
Receiver
Receiver (Gambar 11) ini menggunakan IC ATmega 328 P sebagai chip dari
alat receiver. Pengembangan alat receiver ini dengan membuat minimum sistem
ATmega 328 P. Adapun komponen-komponen minimum sistem tersebut terdiri
atas:
ATmega 328 P
Modul RF Receiver 433 MHz
Socket IC 28 pin
PCB prototype
Kapasitor 7805
Kristal 16 MHz
Kapasitor keramik 22 pF dan 0.1 uF
Kapasitor elco 100 uF 16 V dan 10 uF 10 V
Resistor 10 K ¼ watt metal film
Pin header
15
Gambar 11 Skematik receiver
Program pada receiver diimplementasikan dalam minimum sistem ATmega
328P sebagai chip program dari alat tersebut. Berdasarkan skematik, semua
komponen dirangkai dalam satu modul. Cara kerja modul receiver tersebut adalah
apabila sinyal dikirim dari transmitter maka semua receiver akan menerima sinyal
tersebut dan merespon apabila sesuai dengan kode dari receiver dengan
menyalakan lampu LED dan buzzer. Namun bila tidak sesuai dengan kode
receiver yang ada maka receiver tidak akan merespon sehingga lampu LED dan
buzzer tidak akan menyala.
Pengujian Fungsi Alat
Pengujian fungsi alat ini terdiri atas 2 tahap, yaitu uji nyala bunyi buzzer
dan lampu LED serta uji sistem dengan banyak alat receiver.
Uji nyala bunyi buzzer dan lampu LED
Pengujian ini dilakukan dengan merangkai buzzer dan LED pada alat
receiver. Selanjutnya keypad pada transmitter ditekan, sehingga sinyal terkirim
dan alat receiver akan menerima sinyal tersebut. Hal ini membuat lampu LED
menyala dan buzzer berbunyi (Tabel 6). Hasil tersebut menyatakan bahwa
pengujian ini berhasil.
16
Tabel 6 Uji bunyi buzzer dan lampu LED
Uji buzzer
Uji LED
No.
Receiver
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
25
125
Keterangan:
: buzzer atau LED berhasil menyala
x : buzzer atau LED tidak berhasil menyala
Uji sistem dengan banyak alat receiver
Pengujian ini dilakukan dengan membuat 5 prototype alat receiver. Masingmasing receiver dibuat berbeda kode binernya sebagai identitas masing-masing
receiver tersebut. Kemudian salah satu kode alat sinyalnya dikirim dari
transmitter, maka alat receiver yang dipanggil kodenya akan menyala (Tabel 7).
Hasil tersebut menyatakan bahwa pengujian ini berhasil.
Tabel 7 Uji sistem dengan banyak alat receiver
Sinyal yang
dikirimkan
transmitter
Receiver
tujuan
1
2
3
25
125
Hasil
pengujian
1
1
x
x
x
x
benar
10
2
x
x
x
x
benar
11
3
x
x
x
x
benar
11001
25
x
x
x
x
benar
1111101
125
x
x
x
x
benar
No. Receiver
Keterangan:
Masing-masing alat diuji sebanyak 5 kali pengulangan.
: receiver yang merespon transmitter.
x : receiver yang tidak merespon transmitter.
Pembuatan Casing
Pembuatan casing atau tempat transmitter dan receiver menggunakan bahan
akrilik. Prototype alat dapat dilihat pada Gambar 12.
17
Transmitter (140x90x30 mm)
Receiver (63x67x30 mm)
Gambar 12 Prototype transmitter dan receiver
Uji Coba Alat
Uji coba alat dilakukan pada bulan November 2014 di 3 tempat makan yang
berlokasi di Dramaga, Bogor, Jawa Barat. Tempat makan yang digunakan yaitu
rumah makan Japanesse Food, kedai bakso, dan kedai minuman. Alat notifikasi
disimulasikan untuk mempermudah sistem pelayanan. Kuisoner dibagikan kepada
33 responden secara acak terdiri dari 30 pembeli dan 3 penjual. Kriteria uji yang
dievaluasi yaitu keefisienan pelayanan, fungsi alat, dimensi alat, tingkat
kenyamanan penggunaan, kepuasan antrian, dan efisiensi biaya. Tabel 8
merupakan persentasi efisiensi antrian yang dinyatakan oleh responden.
Tabel 8 Persentasi efisiensi antrian oleh responden
No.
Kriteria
Sangat
tidak
1
tidak
2
Sama
saja
3
Lebih
baik
4
Jauh lebih
baik
5
1.
Efisiensi
Pelayanan
0%
3.03%
36.37%
48.48%
12.12%
2.
Fungsi Alat
0%
3.03%
9.09%
78.79%
9.09%
3.
Dimensi Alat
0%
18.18%
51.52%
24.24%
6.06%
4.
Kenyamanan
Penggunaan
0%
12.12%
18.18%
51.52%
18.18%
5.
Kepuasan
0%
3.03%
27.27%
54.55%
15.15%
Keterangan:
Jumlah Responden = 33 orang
Efisensi pelayanan
Berdasarkan tabel di atas, sebanyak 60.6% (48.48% lebih baik dan 12.12%
jauh lebih baik) responden menyatakan pelayanan menjadi lebih efisien. Pelanggan
tidak perlu repot berdiri mengantri karena setelah memesan dan mendapatkan alat
notifikasi, pelanggan dapat langsung duduk menunggu.
18
Fungsi Alat
Sebanyak 87.88% (78.79% lebih baik dan 9.09% jauh lebih baik)
responden menyatakan bahwa alat yang digunakan sudah berfungsi dengan baik.
Transmitter dapat mengirim sinyal dan receiver menerimanya dalam bentuk nyala
lampu dan bunyi buzzer.
Dimensi Alat
Sebanyak 51.52% responden menyatakan dimensi alat sama saja, sehingga
harus diperbaiki dimensi alatnya. Dimensi alat ini dinilai terlalu besar karena
masih berupa prototype.
Kenyamanan Penggunaan
Sebanyak 69.7% (51.52% lebih baik dan 18.18% jauh lebih baik) responden
menyatakan tingkat kenyamanan yang tinggi dalam penggunaan alat ini. Pembeli
tidak perlu mengantri berdiri karena dapat langsung duduk dan dapat melakukan
aktivitas lainnya dalam menunggu pesanan. Sementara itu, penjual tidak perlu
bingung dalam mencari nomor duduk pembeli.
Kepuasan
Sebanyak 69.7% (54.55% lebih baik dan 15.15% jauh lebih baik) responden
menyatakan tingkat kepuasan yang tinggi dalam penggunaan alat ini. Baik
pembeli maupun penjual merasa dengan adanya alat ini sistem pemesanan
makanan menjadi lebih efisien dan nyaman.
Efisiensi Biaya
Hasil kuisioner menunjukkan bahwa 2 penjual mengatakan lebih baik
dalam efisiensi biaya, sedangkan 1 penjual mengatakan sama saja. Berarti, dapat
disimpulkan bahwa dengan adanya alat ini dapat menurunkan biaya yang
dikeluarkan karena dapat mengurangi jumlah pelayan yang digunakan.
Berdasarkan informasi dari penjual, rata-rata biaya yang dikeluarkan untuk
menggaji pelayan sebesar RP 1.000.000,00 per bulan. Sementara itu, total biaya
yang dibutuhkan untuk alat ini dengan 5 receiver adalah sebesar Rp. 1.430.000,00
dan alat ini dapat digunakan secara berkelanjutan.
Berdasarkan Tabel 8, dapat disimpulkan bahwa responden menyatakan
dengan adanya alat ini sistem pemesanan makanan menjadi lebih baik dari
sebelumnya.
Evaluasi
Sistem ini menunjukkan harga yang lebih murah dibandingkan dengan
sistem atau alat notifikasi pemesanan makanan lainnya yang sudah ada. Total
biaya yang dibutuhkan untuk alat ini dengan 5 receiver adalah sebesar
Rp.1.430.000,00 dengan notifikasi berupa nyala lampu dan bunyi buzzer,
sedangkan alat yang sudah ada dengan 5 receiver seperti Wireless Digital
Restaurant Coaster Pager memiliki harga paling murah sekitar Rp.4.700.000,00
dengan notifikasi berupa nyala lampu, bunyi buzzer, dan getar (Ebay 2014).
Setelah dilakukan uji coba alat, terdapat beberapa evaluasi dari alat ini,
diantaranya casing alat masih terlalu besar dan perlu ditambahkan notifikasi getar
agar lebih jelas. Selain itu, perlu ditambahkan tombol untuk mematikan alat.
19
SIMPULAN DAN SARAN
Sistem ini telah dapat mengirim sinyal dengan menekan keypad dari
transmitter yang kemudian diterima receiver berupa nyala lampu LED dan bunyi
dari buzzer. Sistem ini dapat mengirim sinyal dengan jarak sekitar 70-80 m pada
frekuensi 433 MHz. Hasil kuisioner menyatakan bahwa sistem notifikasi yang
dibuat sudah dapat berjalan dengan baik dan dapat diaplikasikan pada beberapa
rumah makan. Baik pelanggaan dan penjual menyatakan tingkat kepuasan dan
kenyamanan yang cukup tinggi, serta sistem pemesanan berjalan dengan lebih
efisien. Penjual dapat menurunkan biaya yang dikeluarkan karena dapat
mengurangi jumlah pelayan yang digunakan.
Receiver dapat dikembangkan dengan cara:
1 Menambahkan getaran sebagai alat notifikasi untuk memfasilitasi pelanggan
yang tuna rungu dan tuna netra.
2 Menambahkan tombol on/off agar pelanggan dapat mematikan alat notifikasi
secara manual.
3 Memperkecil ukuran dimensi dari receiver tersebut.
DAFTAR PUSTAKA
Atmel. 2014. ATmega 48PA/88PA/168PA/328P. [internet][diunduh 2014 Des
2014] ; Tersedia pada http://www.wvshare.com/datasheet_html/ATmega328PPDF.html
Ayala, Kenneth J. 1991. The 8051 Microcontroller: Architecture, Programming,
and Applications. St. Paul (US): West Publishing Company.
Banzi M. 2009. Getting Started with Arduino, Ed ke-1. Sebastopol(US) : Orreily.
Ebay. 2014. 5 Restaurant Paging System. [internet] ][diunduh 2014 Agu 25] ;
Tersedia pada http://www.ebay.com/itm/5- Restauran-Paging-System-GuestWaiting-Pager-FREE-shipping-Add-logo-FREE.
Glowicki M, Butkiewicz BS. 2013. Autonomous line-follower with fuzzy control.
Di dalam: Signal Processing Symposium (SPS); 2013 Jun 5-7; Serock, Poland.
Serock (PL): IEEE. hlm 1-6.
Haq KN, Mansour A, Nordholm S. 2010. Classification of digital modulated
signals based on time frequency representation. Di dalam: Signal Processing
and Communication Systems (ICSPCS); 2010 Des 13-15; Gold Coast,
Queensland, Australia. Queensland (AU): IEEE. hlm 1-5.
Maslak W, Butkiewicz BS. 2013. Autonomous vehicle with fuzzy control. Di
dalam: Signal Processing Symposium (SPS); 2013 Jun 5-7; Serock, Poland.
Serock (PL): IEEE. hlm 1-6.
Matsumoto Y, Satoh M, Ozaki K. 2013. A Low power environmental wireless
radiation monitoring system by using 920 MHz frequency band. Di dalam: The
7th International Conference on Sensing Technology; 2013 Des 3-5;
Wellington, Selandia Baru. Wellington (NZ): IEEE. hlm 782-785.
Stallings W. 2007. Komunikasi dan Jaringan Nirkabel. Jilid 2. Jakarta (ID):
Erlangga.
20
Wahyono T. 2003. Prinsip Dasar dan Teknologi Komunikasi Data. Edisi Pertama.
Yogyakarta (ID): Graha Ilmu.
Warty C, Yu RW. 2011. Resource allocation using ASK, FSK and PSK
modulation techniques with varying M. Di dalam: Aerospace Conference 2011;
2011 Mar 5-12; Montana, Amerika Serikat. Montana (US): IEEE. hlm 1-7.
21
LAMPIRAN
Lampiran 1 Source code transmitter
#include
#include
//Konfigurasi pin untuk shiftregister
const byte latchPin = 9;
const byte clockPin = 10;
const byte dataPin = 11;
//Nilai untuk mengkonversi nyala lampu menjadi angka pada 7segment
const int Angka[]={192,249,164,176,153,146,130,248,128,144,255};
//pilihan digit pada penyalaan 7segment
const byte Digit[]={1,2,4,8};
//jumlah baris dan kolom pada keypad
const byte ROWS = 4;
const byte COLS = 3;
//Matriks karakter mapping keypad
char hexaKeys[ROWS][COLS] = {
{'E','0','R'},
{'9','8','7'},
{'6','5','4'},
{'3','2','1'}
};
//Konfigurasi pin untuk keypad
byte rowPins[ROWS] = {5, 4, 3, 2};
byte colPins[COLS] = {8, 7, 6};
//pemanggilan fungsi untuk pemetaan matriks keypad dan
konfigurasinya
Keypad customKeypad = Keypad( makeKeymap(hexaKeys), rowPins,
colPins, ROWS, COLS);
char controller[1];
byte simpan1, simpan2;
void setup(){
Serial.begin(9600);
pinMode(latchPin, OUTPUT);
vw_set_ptt_inverted(true); //
vw_set_tx_pin(12);//transmitter terhubung ke kaki 12 arduino
vw_setup(2000);//kecepatan transfer data dalam Kbps, besar
speednya sesuaikan dengan jarak antara T&R.
}
void loop(){
byte a, jmlAngka, jmlData=0;
byte dataKey[3]={NULL};
char customKey = customKeypad.getKey();
while(customKey!=NULL){
jmlAngka=0; a=0;
while(customKey0){
vw_send((uint8_t *)controller, strlen(controller));
vw_wait_tx(); // Wait until the whole message is gone
}
customKey=NULL;
while(customKey==NULL){
Display(a, jmlAngka-1);
customKey = customKeypad.getKey();
}
jmlAngka=0;
jmlData=0;
}
if(customKey=='R'){
Serial.println("RESET");
jmlAngka=0;
jmlData=0;
for(a=0; a=0; i--) {
digitalWrite(myClockPin, 0);
if ( myDataOut & (1
MIKROKONTROLER DENGAN RADIO FREQUENCY
ANDRI BAGUS ARIANTO
ILMU KOMPUTER
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Sistem Notifikasi
Pemesanan Makanan Berbasis Mikrokontroler Dengan Radio Frequency adalah
benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan
dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang
berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari
penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di
bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Maret 2015
Andri Bagus Arianto
NIM G64100084
ABSTRAK
ANDRI BAGUS ARIANTO. Sistem Notifikasi Pemesanan Makanan Berbasis
Mikrokontroler dengan Radio Frequency. Dibimbing oleh KARLISA
PRIANDANA.
Sistem pemesanan makanan di Indonesia masih kurang efisien karena belum
ada alat notifikasi yang dapat mengurangi antrian dan menggantikan fungsi
pelayan. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan sistem atau alat notifikasi
pemesanan makanan yang murah dan sederhana berbasis mikrokontroler dengan
radio frequency. Sistem yang dibuat terdiri atas 2 alat yaitu transmitter untuk
penjual dan receiver untuk pelanggan. Alat tersebut terhubung oleh sinyal radio
dengan frekuensi 433 MHz menggunakan teknik modulasi Amplitude Shift Keying
(ASK). Hasil uji coba menunjukkan bahwa alat ini dapat membuat sistem antrian
menjadi lebih efisien dengan memberi notifikasi berupa nyala lampu LED dan
bunyi buzzer. Jarak maksimum antara transmitter dan receiver adalah 70-80 m.
Kata kunci: amplitude shift keying, mikrokontroler, radio frequency, receiver,
transmitter
ABSTRACT
ANDRI BAGUS ARIANTO. Food Ordering System Based on Microcontroller
with Radio Frequency. Supervised by KARLISA PRIANDANA.
Food ordering system in Indonesia is still inefficient because there is no tool
that can reduce the notification queue and replace the function of servars. This
study aims to develop a cheap and simple notification system for food ordering
based on microcontroller with radio frequency. The system consists of 2 main
devices: a transmitter for the seller and a receiver for the customer. These devices
are connected to each other by a radio signal with a frequency of 433 MHz using
Amplitude Shift Keying (ASK) modulation. It is found that this device can make
the queuing system becomes more efficient by giving notification in the form of
LED light and buzzer sound. The maximum distance between the transmitter and
receiver is 70-80 m.
Keywords: amplitude shift keying, microcontroller, radio frequency, receiver,
transmitter
SISTEM NOTIFIKASI PEMESANAN MAKANAN BERBASIS
MIKROKONTROLER DENGAN RADIO FREQUENCY
ANDRI BAGUS ARIANTO
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Komputer
pada
Departemen Ilmu Kompurter
ILMU KOMPUTER
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
Penguji: 1 Dr Eng Heru Sukoco, SSi MT
2 Dr Ir Sri Wahyuni, MT
Judul Skripsi: Sistem Notifikasi Pemesanan Makanan Berbasis Mikrokontroler
Dengan Radio Frequency
Nama
: Andri Bagus Arianto
NIM
: G64100084
Disetujui oleh
Karlisa Priandana, ST MEng
Pembimbing
Diketahui oleh
Dr Ir Agus Buono, MSi MKom
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas rahmat dan
kemurahan hati-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan judul
Sistem Notifikasi Pemesanan Makanan Berbasis Mikrokontroler dengan Radio
Frequency. Shalawat serta salam senantiasa tercurahkan kepada junjungan Nabi
Muhammad SAW, keluarga, para sahabat dan umatnya hingga akhir zaman.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Karlisa Priandana, ST MEng selaku
dosen pembimbing yang banyak memberi ilmu baru dan membimbing penulis dari
awal hingga akhir penelitian. Di samping itu, terima kasih juga penulis sampaikan
kepada Dr Eng Heru Sukoco, SSi MT dan Dr Ir Sri Wahyuni, MT yang telah banyak
memberi saran untuk perbaikan dalam penelitian ini. Terima kasih juga untuk semua
teman-teman dari Laboratorium Net Centric Computing yang telah membantu
selama penelitian berlangsung dan memberi banyak ilmu baru. Selain itu, ungkapan
terima kasih setinggi-tingginya penulis sampaikan kepada Ayah dan Ibu serta seluruh
keluarga besar atas dukungan dan kasih sayangnya. Tak lupa juga apresiasi diberikan
kepada seluruh keluarga besar Etos Bogor yang turut serta dalam memberi semangat
dan motivasi kepada penulis untuk menyelesaikan penelitian ini. Terakhir, ucapan
terima kasih yang tiada putus juga diberikan kepada semua sahabat penulis yang tak
bisa disebutkan satu per satu yang telah mendukung penulis secara moral. Semoga
hasil penelitian ini bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkannya.
Bogor, Maret 2015
Andri Bagus Arianto
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Perumusan Masalah
2
Tujuan Penelitian
2
Manfaat Penelitian
2
Ruang Lingkup Penelitian
2
METODE
2
Analisis Kebutuhan
3
Perancangan Sistem
3
Persiapan Alat dan Bahan
4
Pengembangan Alat
5
Pengujian Fungsi Alat
5
Pembuatan Casing
5
Uji Coba Alat
5
Evaluasi
5
HASIL DAN PEMBAHASAN
6
Analisis Kebutuhan
6
Perancangan Sistem
8
Persiapan Alat dan Bahan
10
Pengembangan Alat
12
Pengujian Fungsi Alat
15
Pembuatan Casing
16
Uji Coba Alat
17
Evaluasi
18
SIMPULAN DAN SARAN
19
DAFTAR PUSTAKA
19
LAMPIRAN
21
RIWAYAT HIDUP
26
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5
6
7
8
Uji seven segment
Uji keypad
Uji buzzer dan lampu LED
Uji pulsa biner yang diterima oleh receiver
Uji jarak transmitter dan receiver
Uji bunyi buzzer dan lampu LED
Uji sistem dengan banyak alat
Persentasi efisiensi antrian oleh responden
10
11
11
12
12
16
16
17
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Skema metode
Gelombang modulasi digital
Amplitude Shift Keying
Business process sistem antrian
Business process sistem pelayan
Business process sistem dengan alat yang dirancang
Rancangan prototype (a) Transmitter (b) Receiver
Flow chart cara kerja sistem transmitter dan receiver
Flow chart algoritme (a) transmitter (b) receiver
Skematik transmitter
Skematik receiver
Prototype transmitter dan receiver
3
4
4
6
7
9
9
10
13
14
15
17
DAFTAR LAMPIRAN
1 Source code transmitter
2 Source code receiver
3 Format kuisioner
21
24
25
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Sistem pemesanan makanan pada suatu tempat makan di Indonesia masih
bersifat konvensional. Secara umum sistem pemesanan makanan di Indonesia ada
dua macam. Pertama, pelanggan mengantri di kasir sekaligus menunggu pesanan
makanan. Kedua, pelayan mengantarkan pesanan ke tempat duduk pelanggan.
Kedua sistem tersebut memiliki kelemahan. Kelemahan sistem pertama yaitu area
kasir bisa menjadi terlalu sesak oleh pelanggan karena antrian yang panjang,
sedangkan kelemahan sistem kedua yaitu pelayan seringkali bingung dan lama
dalam mencari nomor pelanggan saat akan mengantarkan makanan. Hal tersebut
menyebabkan pemesanan makanan menjadi kurang efisien dalam pelayanannya.
Saat ini sudah ada alat notifikasi untuk pelanggan apabila pesanan yang
diinginkan pelanggan telah selesai. Alat tersebut berupa bel yang berbunyi jika
makanan sudah siap dan pelanggan dapat mengambil pesanannya sendiri di kasir.
Namun, alat-alat tersebut masih terlalu mahal sehingga sistem pemesanan
makanan di Indonesia masih menggunakan sistem konvensional. Oleh karena itu,
penelitian ini ingin membuat sebuah alat atau sistem yang serupa yang dapat
memudahkan pelanggan dan dapat mengurangi antrian dalam pemesanan
makanan dengan harga yang murah dan sederhana. Alat tersebut akan dibuat
dengan mikrokontroler, suatu komponen elektronik yang merupakan miniatur
dari suatu sistem komputer. Seperti halnya suatu komputer, mikrokontroler
mempunyai kemampuan untuk diprogram sesuai keinginan. Namun,
mikrokontroler hanya dapat digunakan untuk suatu aplikasi tertentu saja karena
keterbatasannya yang hanya dapat menyimpan satu program. Mikrokontroler
terdiri atas sebuah inti processor, memori (sejumlah kecil RAM, memori
program, atau keduanya) dan perlengkapan input output (Ayala 1991).
Mikrokontroler akan diatur sedemikian rupa agar dapat saling berkomunikasi
antara yang satu dengan yang lainnya.
Komunikasi antar-mikrokontroler dapat dilakukan dengan media infrared,
bluetooth, sinyal radio, dan sebagainya. Infrared adalah gelombang yang
menggunakan cahaya pemancar/penerima yang memodulasikan cahaya
inframerah non koheren. Gelombang ini memiliki daerah cakupan yang hanya
terbatas dalam satu ruangan saja karena tidak dapat menembus dinding yang tidak
transparan. Bluetooth adalah sebuah saluran nirkabel jarak pendek berbasis
gelombang radio yang perangkat kesistemannya dikembangkan dalam bentuk
sebuah microchip. Sinyal radio merupakan gelombang elektromagnetik yang
mempunyai panjang gelombang yang bisa digunakan pada radio communication.
Radio frequency berkisar antara 10 sampai 30 KHz, hingga 30 sampai 300 GHz
(Stallings 2007).
Alat atau sistem yang dibutuhkan dalam penelitian ini yaitu memiliki
jangkauan jarak minimal sekitar 30 m, tidak terhalang oleh tembok dan tidak
terganggu oleh noisy. Berdasarkan kebutuhan dari media-media yang ada, maka
dipilih media sinyal radio sebagai sarana komunikasi antar-mikrokontroler. Oleh
sebab itu, dari permasalahan tadi maka penelitian ini akan membuat suatu sistem
atau alat notifikasi pemesanan makanan berbasis mikrokontroler dengan Radio
2
Frequency berupa alarm. Mikrokontroler yang sudah umum digunakan saat ini
adalah ATmega 328 yang dirangkai menjadi sebuah board bernama Arduino.
Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa mikrokontroler ini dapat digunakan
untuk menghasilkan frekuensi radio (Matsumoto et al. 2013).
Perumusan Masalah
Masalah yang dikaji dalam penelitian ini, yaitu:
1 Sistem seperti apa yang dapat memberi notifikasi pemesanan makanan
2 Bagaimana cara membuat alat dengan harga yang murah dan sederhana
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah mengembangkan sistem notifikasi
pemesanan makanan berbasis mikrokontroler dengan Radio Frequency.
Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah sistem pemesanan makanan menjadi lebih
efisien. Selain itu penelitian ini berfungsi sebagai inisiator dalam sistem
pemesanan makanan di Indonesia dengan biaya yang murah dan sederhana.
Ruang Lingkup Penelitian
Sistem ini dibagi menjadi 2 yaitu transmitter dan receiver. Transmitter
dikembangkan dengan mikrokontroler Arduino Uno sedangkan receiver
dikembangkan dengan minimum sistem ATmega 328P yang berupa alarm.
Frekuensi yang digunakan untuk menghubungkan transmitter dan receiver adalah
dengan frekuensi 433 MHz. Sinyal yang dapat diterima dari transmitter ke
receiver adalah berjarak 70-80 m.
METODE
Metode penelitian dapat dilihat pada Gambar 1. Tahapan-tahapan tersebut
adalah analisis kebutuhan, perancangan sistem, persiapan alat dan bahan,
pengembangan alat, pengujian fungsi alat, pembuatan casing, dan evaluasi.
3
Gambar 1 Skema metode
Analisis Kebutuhan
Tahapan ini merupakan analisis dari permasalahan sistem pemesanan
makanan yang ada. Sistem pemesanan makanan di Indonesia secara umum terdiri
atas dua macam. Sistem ini dianalisis dari segi waktu dan jumlah pekerja. Analisis
ini digunakan untuk menjadi bahan dan referensi dalam pembuatan sistem
selanjutnya.
Perancangan Sistem
Tahapan ini merupakan perancangan berupa desain sistem atau alat yang
dibuat sebagai notifikasi pemesanan makanan. Alat tersebut terdiri atas 2
macam yaitu, transmitter dan receiver. Perancangan alat ini dijadikan panduan
pembuatan alat pada tahap selanjutnya.
Alat ini berkomunikasi dengan menggunakan sinyal modulasi digital.
Sinyal modulasi digital terdiri dari beberapa teknik modulasi yaitu Amplitude
Shift Keying (ASK), Frequency Shift Keying (FSK), dan Phase Shift Keying
(PSK) (Haq et al. 2010). Amplitude Shift Keying (ASK) adalah modulasi digital
yang memiliki amplitudo sama tetapi fase dan frekuensinya berbeda. Frequency
Shift Keying (FSK) adalah modulasi digital yang memiliki frekuensi sama tetapi
fase dan amplitudonya berbeda. Phase Shift Keying (PSK) adalah modulasi
digital yang memiliki fase sama tetapi frekuensi dan amplitudonya berbeda.
Gelombang dari masing-masing modulasi digital ditunjukkan pada Gambar 2.
4
Sumber: Wahyono (2003)
Gambar 2 Gelombang modulasi digital
Pada penelitian ini, transmitter dan receiver tersebut dihubungkan
menggunakan modul RF 433 MHz dengan teknik modulasi Amplitude Shift
Keying (ASK). Teknik modulasi ASK telah umum digunakan untuk pengiriman
sinyal seperti pada penelitian sebelumnya, salah satunya yaitu penelitian Warty
dan Yu (2010). Amplitude Shift Keying (Gambar 3) adalah modulasi digital
yang mengubah parameter amplitudo sinyal pembawa sesuai dengan perubahan
sinyal informasi yang berupa sinyal digital.
Simbol biner 1 pada sistem ASK direpresentasikan dengan
mentransmisikan sinyal pembawa sinusoidal dengan amplitudo maksimum Ac
dan frekuensi Fc, dengan kedua besaran tersebut konstan selama durasi bit Tb
detik. Amplitudo frekuensi pembawa akan berubah sesuai dengan logika sinyal
informasi. Sementara itu, simbol biner 0 direpresentasikan tanpa mengirimkan
sinyal pembawa tersebut selama durasi bit Tb detik (Wahyono 2003).
Sumber: Wahyono (2003)
Gambar 3 Amplitude Shift Keying
Persiapan Alat dan Bahan
Tahapan ini merupakan perincian list kebutuhan dan persiapan semua alatalat atau komponen yang dibutuhkan dalam pembuatan sistem notifikasi
pemesanan makanan ini. Alat-alat yang dibutuhkan tersebut diantaranya yaitu:
mikrokontroler, keypad, seven segment, lampu LED, buzzer, dan komponenkomponen lainnya.
5
Pengembangan Alat
Pengembangan alat ini menggunakan pemrograman bahasa C sebagai
program dari alat tersebut. Bahasa C adalah bahasa pemrograman tingkat tinggi
yang banyak digunakan untuk berbagai tujuan, bahasa ini menawarkan kode yang
efisien dan padu serta menyediakan elemen-elemen program yang terstruktur.
Banyak aplikasi kontrol dan berbasis monitoring dapat dipecahkan lebih efisien
dengan bahasa C. Bahasa ini digunakan di mainframe computer, mini-computer,
personal computer (PC) bahkan sekarang banyak digunakan di mikrokontroler
dan microprocessor (Ibrahim 2000). Selain itu, pada tahap ini juga dapat
mengembangkan komponen-komponen alat yang ada untuk dijadikan transmitter
dan receiver sesuai dengan rancangan yang ada.
Pengujian Fungsi Alat
Pengujian fungsi alat terdiri atas 2 tahap, yaitu: (1) uji nyala bunyi buzzer
dan lampu LED (2) uji sistem dengan banyak receiver. Pengujian fungsi
tersebut dilakukan agar sistem atau alat yang dibuat dapat berfungsi baik sesuai
rancangan sistem yang telah dibuat.
Pembuatan Casing
Tahapan pembuatan casing ini dilakukan dengan membuat casing
transmitter dan receiver yang merupakan prototype dari sistem atau alat
notifikasi pemesanan makanan dengan menggunakan akrilik sebagai bahan
tempat alatnya.
Uji Coba Alat
Uji coba alat ini dilakukan dengan melakukan survei pada salah satu
tempat makan. Setelah itu, akan dilakukan evaluasi berdasarkan pendapat
pengguna.
Evaluasi
Pada tahap ini dilakukan evaluasi terhadap hasil pengujian. H a l ini
dimaksudkan untuk mengetahui apakah aplikasi yang telah dibuat dapat berfungsi
dengan baik. Apabila belum berfungsi dengan baik, maka akan dilakukan
perbaikan kembali dari pengembangan sistem. Namun, jika alat sudah berfungsi
dengan semestinya, maka pengembangan akan dilanjutkan ke tahap selanjutnya.
6
HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis Kebutuhan
Rumah makan sistem pemesanan konvensional, terdiri atas sistem antrian
(Gambar 4) dan sistem pelayan (Gambar 5). Pada sistem antrian (Gambar 4),
pembeli memesan makanan dengan mengantri, kemudian penjual menerima
pesanan dan menagih pembayaran kepada pembeli, lalu pembeli membayarnya.
Setelah itu penjual menyiapkan makanan/minuman yang dipesan dan pembeli
menunggu pesanannya dengan mengantri. Setelah pesanan selesai, pembeli
menunjukkan bon pembayaran dan mengambil pesanannya. Sementara itu, pada
sistem pelayan (Gambar 5), pembeli memesan makanan, kemudian penjual
menerima pesanan dan menagih pembayaran kepada pembeli, lalu pembeli
membayarnya. Setelah itu penjual memberikan nomor meja kepada pembeli dan
menyiapkan makanan/minuman yang dipesan sedangkan pembeli menunggu
pesanannya dengan duduk. Setelah pesanan selesai, maka pelayan akan mencari
dan mengantarkan pesanan kepada pembeli. Lalu, pembeli menunjukkan bon
pembayaran dan mengambil pesanannya.
Gambar 4 Business process sistem antrian
7
Gambar 5 Business process sistem pelayan
Rumah makan dengan sistem antrian di kasir menginginkan adanya efisiensi
dalam pelayanan terhadap pelanggan. Ketika pelanggan banyak akan membuat
antrian panjang dan penuh sesak. Hal ini akan mengurangi tingkat kenyamanan
pelanggan karena harus berdiri mengantri dan menunggu lama.
Rumah makan dengan sistem pelayan menggunakan pelayan untuk
mengantarkan pesanan. Sistem ini menginginkan efisiensi dalam hal biaya dan
waktu. Ketika rumah makan menggunakan banyak pelayan maka biaya yang
dikeluarkan akan semakin besar dan biasanya pelayan akan kesulitan dalam
mencari nomor antrian pelanggan.
Oleh karena itu diperlukan suatu sistem untuk menangani masalah tersebut.
Sistem tersebut yaitu berupa alat notifikasi yang dapat memberi sinyal jika
pesanan makanan telah selesai. Adanya sistem alat notifikasi pada rumah makan
dengan sistem antrian dapat mengurangi antrian di kasir dan meningkatkan
kenyamanan pelanggan, sedangkan pada rumah makan dengan sistem pelayan
dapat mengefisienkan biaya dan waktu.
Komponen-komponen yang diperlukan untuk membuat alat sistem
pemesanan makanan tersebut adalah:
Komponen-komponen transmitter
1 Arduino Uno: Papan mikrokontroler yang bersifat open source sebagai
prototype aplikasi elektronik (Banzi 2009). Arduino Uno di program dengan
menggunakan pemrograman bahasa C. Hasil program dapat dilihat di software
8
Arduino Uno pada bagian serial monitor. Arduino Uno digunakan sebagai otak
dari sistem transmitter. Mikrokontroler tersebut dipilih karena open source dan
mudah diimplementasikan.
2 Seven Segment Display: Alat output yang berada pada mikrokontroler yang
memiliki tujuh segmen/turus yang membentuk suatu karakter. Alat ini
digunakan sebagai alat output untuk menampilkan input yang diinginkan. Alat
ini dipilih karena hanya ingin menampilkan nomor receiver saja (3 karakter).
3 Keypad: Alat input pada mikrokontroler yang terdiri atas 12 tombol yang
dapat digunakan, yaitu angka 0 sampai 9 serta dua tombol selain dari nomor
yang dapat difungsikan untuk banyak hal. Keypad ini digunakan sebagai alat
input untuk mengirim sinyal oleh transmitter. Keypad ini dipilih karena
untuk memudahkan pengguna dalam memilih nomor untuk memanggil
receiver.
Komponen-komponen Receiver
1 ATmega 328P: Chip mikrokontroler produksi Atmel berbasis AVR yang
disempurnakan dengan arsitektur RISC yang dipakai sebagai chip
mikrokontroler board Arduino dan digunakan sebagai otak dari receiver
(Atmel 2014). Beberapa penelitian menggunakan ATmega 328 sebagai chip
mikrokontroler dalam pembuatan alat penelitiannya (Glowicki dan
Butkiewicz 2013; Maslak dan Butkiewicz 2013). Alat ini dipilih karena
merupakan chip dari Arduino Uno, sehingga mudah untuk dikembangkan.
2 Lampu LED: Lampu indikator dalam perangkat elektronika yang biasanya
memiliki fungsi untuk menunjukkan status dari perangkat elektronika
tersebut. Alat ini dipilih karena dapat memberikan notifikasi pada pengguna
tuna rungu. Dengan demikian, para pengguna tuna rungu dapat
menggunakan sistem alat pemesanan makanan ini.
3 Alarm (speaker/buzzer): Alat ini dipilih karena dapat memberikan notifikasi
pada pengguna tuna netra. Dengan demikian, para pengguna tuna netra dapat
menggunakan sistem alat pemesanan makanan ini.
Perancangan Sistem
Sistem ini dirancang untuk mengurangi antrian dan meningkatkan efisiensi
biaya. Alur sistem rancangannya yaitu pelanggan mengantri untuk memesan
makanan kemudian diberikan alat notifikasi berupa alarm. Setelah itu pelanggan
dapat duduk menunggu pesanan selesai. Ketika alarm notifikasi menyala maka
pelanggan dapat langsung mengambil pesanannya. Berikut ini business process
dari sistem yang dirancang disajikan pada Gambar 6.
9
Gambar 6 Business process sistem dengan alat yang dirancang
Sistem ini dibagi menjadi dua bagian, yaitu transmitter dan receiver
(Gambar 7). Transmitter dan receiver terdiri atas beberapa komponen seperti
mikrokontroler arduino, minimum sistem ATmega 328P, keypad 4x3, seven
segment, lampu LED, buzzer, dan komponen pendukung lainnya. Mikrokontroler
Arduino Uno digunakan sebagai otak dari sistem alat pemesanan makanan ini.
Model sistem ini menggunakan model one to many point, yaitu satu transmitter
dengan banyak receiver.
Seven
segment
LED
Keypad
Buzzer
(a)
(b)
Gambar 7 Rancangan prototype (a) Transmitter (b) Receiver
10
Sistem ini dibagi menjadi dua bagian, yaitu bagian transmitter dan
receiver. Transmitter digunakan oleh pelayan, sedangkan receiver digunakan
oleh pelanggan. Transmitter akan mengirimkan sinyal saat pelayan menekan
nomor konsumen yang ingin dipanggil. Gelombang sinyal tersebut akan
dikirimkan ke receiver yang dipegang konsumen, dan membuat lampu LED
menyala serta membuat buzzer pada receiver mengeluarkan bunyi untuk
memberitahu kepada konsumen bahwa pesanannya sudah siap. Rancangan cara
kerja sistem transmitter dan receiver dapat dilihat pada Gambar 8.
Transmitter
Receiver
Gambar 8 Flow chart cara kerja sistem transmitter dan receiver
Persiapan Alat dan Bahan
Setelah melakukan perancangan sistem, langkah selanjutnya yaitu
persiapan alat dan komponen-komponen yang dibutuhkan sesuai rancangan
tersebut. Setiap komponen di uji apakah komponen tersebut dapat berfungsi
atau tidak. Berikut ini tabel pengujian masing-masing komponen:
1 Seven Segment
Cara pengujian seven segment adalah dengan memberikan pulsa High
ke setiap segment. Kemudian, diamati apakah segment tersebut menyala atau
tidak. Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 Uji Seven Segment
Segment
Fungsi
1
Baik
2
Baik
3
Baik
4
Baik
5
Baik
6
Baik
7
Baik
11
2 Keypad
Keypad ini menggunakan matriks 4x3. Cara kerja keypad adalah jika
tombol 1 ditekan maka kolom 1 dan baris 1 akan terhubung, maka tombol 1 akan
terbaca dan seterusnya untuk tombol lainnya. Cara pengujian alat ini adalah
dengan menggunakan program keypad. Kemudian masing-masing tombol ditekan.
Lalu, keluarannya dilihat di serial monitor arduino. Hasil pengujian dapat dilihat
pada Tabel 2.
Tabel 2 Uji keypad
Tombol
Fungsi
1
Baik
2
Baik
3
Baik
4
Baik
5
Baik
6
Baik
7
Baik
8
Baik
9
Baik
3 Buzzer dan lampu LED
Masing-masing alat diuji dengan dihubungkan ke arduino dan diberikan
power. Lalu, di cek apakah alat tersebut hidup atau mati. Hasil pengujian dapat
dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3 Uji Buzzer dan lampu LED
Alat
Fungsi
Buzzer
Baik
Lampu LED
Baik
Alat atau komponen lain yang dibutuhkan agar alat dapat berkomunikasi
antara transmitter dan receiver yaitu modul Wireless RF 433 MHz. Modul
Wireless RF 433 MHz adalah modul yang terdiri dari transmitter - receiver
dengan frekuensi 433 MHz. Modul ini digunakan untuk remote control atau
aplikasi lain yang menggunakan kendali jarak jauh.
Uji Komunikasi transmitter dan receiver
Pengujian tahap ini dilakukan dengan melihat serial monitor software
arduino 1.0.4. Nilai yang dikirim oleh transmitter sama dengan nilai yang
diterima oleh receiver (Tabel 4). Kemudian jarak maksimum komunikasi juga
dihitung. Hasil pengujian menyatakan bahwa jarak jangkauan maksimum adalah
70-80 m (Tabel 5).
12
Tabel 4 Uji pulsa biner yang diterima oleh receiver
No.
Receiver
Pulsa biner yang
dikirim oleh
transmitter
Uji 1
Uji 2
Uji 3
Uji 4
Uji 5
1
1
1
1
1
1
1
2
10
10
10
10
10
10
3
11
11
11
11
11
11
25
11001
11001
11001
11001
11001
11001
125
1111101
Pulsa biner yang diterima oleh receiver
1111101 1111101 1111101 1111101 1111101
Tabel 5 Uji jarak transmitter dan receiver
No.
Jarak antara Tx
dan Rx (m)
Uji 1
Uji 2
Uji 3
Uji 4
Uji 5
1
10
2
20
3
30
4
40
5
50
6
60
7
70
8
80
x
x
x
Keterangan:
: Sinyal dari transmitter dapat diterima oleh receiver.
x : Sinyal dari transmitter tidak dapat diterima oleh receiver.
Selain itu komponen-komponen pendukung lainnya yang harus juga
disiapkan yaitu bradboard, kabel jumper, kapasitor, dan resistor.
Pengembangan Alat
Pengembangan alat dari sistem notifikasi pemesanan makanan ini dibagi
menjadi dua bagian, yaitu software dan hardware.
Software
Alat ini diprogram dengan menggunakan pemrograman bahasa C. Source code
program ini dapat dilihat pada Lampiran 1 dan Lampiran 2. Adapun Flow chart
algoritme transmitter dan receiver dapat dilihat pada Gambar 9.
13
(a)
(b)
Gambar 9 Flow chart algoritme (a) transmitter (b) receiver
Proses komunikasi antara transmitter dan receiver adalah:
Transmitter mengirimkan sinyal atau data berupa angka sesuai dengan input
dari keypad
Data atau sinyal yang dikirim akan diterima oleh semua receiver
Masing-masing receiver akan memilah data yang dikirim oleh transmitter
Receiver akan merespon data yang dikirim oleh transmitter apabila sesuai
dengan kode receiver tersebut.
Misal transmitter mengirimkan karakter angka 1 , maka semua receiver
akan menerima data angka 1 . Tetapi hanya receiver dengan kode 1 saja yang
akan merespon data angka 1 tersebut dari transmitter. Receiver dengan kode
lain tidak akan merespon data tersebut. Nilai data yang dikirim berupa 8 bit biner
sehingga jumlah maksimum receiver adalah 255 alat (00000001 sampai
11111111).
Hardware
Transmitter
Transmitter dirangkai dengan board Arduino Uno sebagai mikrokontroler
dari transmitter. Skematik transmitter dapat dilihat pada Gambar 10
14
Gambar 10 Skematik transmitter
Program pada transmitter diimplementasikan dalam mikrokontroler
Arduino Uno sebagai otak dari alat tersebut. Berdasarkan rangkaian tersebut
Arduino Uno dihubungkan dengan komponen lainnya yaitu seven segment,
keypad, dan modul transmitter RF 433 MHz. Program pada Arduino Uno akan
mengintegrasikan semua komponen tersebut. Cara kerja komponen tersebut, yaitu
apabila tombol keypad ditekan maka akan ditampilkan pada seven segment
display dan sinyal pada transmitter akan dikirim, namun bila tombol keypad tidak
ditekan maka tidak akan tampil pada display dan sinyal tidak terkirim.
Receiver
Receiver (Gambar 11) ini menggunakan IC ATmega 328 P sebagai chip dari
alat receiver. Pengembangan alat receiver ini dengan membuat minimum sistem
ATmega 328 P. Adapun komponen-komponen minimum sistem tersebut terdiri
atas:
ATmega 328 P
Modul RF Receiver 433 MHz
Socket IC 28 pin
PCB prototype
Kapasitor 7805
Kristal 16 MHz
Kapasitor keramik 22 pF dan 0.1 uF
Kapasitor elco 100 uF 16 V dan 10 uF 10 V
Resistor 10 K ¼ watt metal film
Pin header
15
Gambar 11 Skematik receiver
Program pada receiver diimplementasikan dalam minimum sistem ATmega
328P sebagai chip program dari alat tersebut. Berdasarkan skematik, semua
komponen dirangkai dalam satu modul. Cara kerja modul receiver tersebut adalah
apabila sinyal dikirim dari transmitter maka semua receiver akan menerima sinyal
tersebut dan merespon apabila sesuai dengan kode dari receiver dengan
menyalakan lampu LED dan buzzer. Namun bila tidak sesuai dengan kode
receiver yang ada maka receiver tidak akan merespon sehingga lampu LED dan
buzzer tidak akan menyala.
Pengujian Fungsi Alat
Pengujian fungsi alat ini terdiri atas 2 tahap, yaitu uji nyala bunyi buzzer
dan lampu LED serta uji sistem dengan banyak alat receiver.
Uji nyala bunyi buzzer dan lampu LED
Pengujian ini dilakukan dengan merangkai buzzer dan LED pada alat
receiver. Selanjutnya keypad pada transmitter ditekan, sehingga sinyal terkirim
dan alat receiver akan menerima sinyal tersebut. Hal ini membuat lampu LED
menyala dan buzzer berbunyi (Tabel 6). Hasil tersebut menyatakan bahwa
pengujian ini berhasil.
16
Tabel 6 Uji bunyi buzzer dan lampu LED
Uji buzzer
Uji LED
No.
Receiver
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
25
125
Keterangan:
: buzzer atau LED berhasil menyala
x : buzzer atau LED tidak berhasil menyala
Uji sistem dengan banyak alat receiver
Pengujian ini dilakukan dengan membuat 5 prototype alat receiver. Masingmasing receiver dibuat berbeda kode binernya sebagai identitas masing-masing
receiver tersebut. Kemudian salah satu kode alat sinyalnya dikirim dari
transmitter, maka alat receiver yang dipanggil kodenya akan menyala (Tabel 7).
Hasil tersebut menyatakan bahwa pengujian ini berhasil.
Tabel 7 Uji sistem dengan banyak alat receiver
Sinyal yang
dikirimkan
transmitter
Receiver
tujuan
1
2
3
25
125
Hasil
pengujian
1
1
x
x
x
x
benar
10
2
x
x
x
x
benar
11
3
x
x
x
x
benar
11001
25
x
x
x
x
benar
1111101
125
x
x
x
x
benar
No. Receiver
Keterangan:
Masing-masing alat diuji sebanyak 5 kali pengulangan.
: receiver yang merespon transmitter.
x : receiver yang tidak merespon transmitter.
Pembuatan Casing
Pembuatan casing atau tempat transmitter dan receiver menggunakan bahan
akrilik. Prototype alat dapat dilihat pada Gambar 12.
17
Transmitter (140x90x30 mm)
Receiver (63x67x30 mm)
Gambar 12 Prototype transmitter dan receiver
Uji Coba Alat
Uji coba alat dilakukan pada bulan November 2014 di 3 tempat makan yang
berlokasi di Dramaga, Bogor, Jawa Barat. Tempat makan yang digunakan yaitu
rumah makan Japanesse Food, kedai bakso, dan kedai minuman. Alat notifikasi
disimulasikan untuk mempermudah sistem pelayanan. Kuisoner dibagikan kepada
33 responden secara acak terdiri dari 30 pembeli dan 3 penjual. Kriteria uji yang
dievaluasi yaitu keefisienan pelayanan, fungsi alat, dimensi alat, tingkat
kenyamanan penggunaan, kepuasan antrian, dan efisiensi biaya. Tabel 8
merupakan persentasi efisiensi antrian yang dinyatakan oleh responden.
Tabel 8 Persentasi efisiensi antrian oleh responden
No.
Kriteria
Sangat
tidak
1
tidak
2
Sama
saja
3
Lebih
baik
4
Jauh lebih
baik
5
1.
Efisiensi
Pelayanan
0%
3.03%
36.37%
48.48%
12.12%
2.
Fungsi Alat
0%
3.03%
9.09%
78.79%
9.09%
3.
Dimensi Alat
0%
18.18%
51.52%
24.24%
6.06%
4.
Kenyamanan
Penggunaan
0%
12.12%
18.18%
51.52%
18.18%
5.
Kepuasan
0%
3.03%
27.27%
54.55%
15.15%
Keterangan:
Jumlah Responden = 33 orang
Efisensi pelayanan
Berdasarkan tabel di atas, sebanyak 60.6% (48.48% lebih baik dan 12.12%
jauh lebih baik) responden menyatakan pelayanan menjadi lebih efisien. Pelanggan
tidak perlu repot berdiri mengantri karena setelah memesan dan mendapatkan alat
notifikasi, pelanggan dapat langsung duduk menunggu.
18
Fungsi Alat
Sebanyak 87.88% (78.79% lebih baik dan 9.09% jauh lebih baik)
responden menyatakan bahwa alat yang digunakan sudah berfungsi dengan baik.
Transmitter dapat mengirim sinyal dan receiver menerimanya dalam bentuk nyala
lampu dan bunyi buzzer.
Dimensi Alat
Sebanyak 51.52% responden menyatakan dimensi alat sama saja, sehingga
harus diperbaiki dimensi alatnya. Dimensi alat ini dinilai terlalu besar karena
masih berupa prototype.
Kenyamanan Penggunaan
Sebanyak 69.7% (51.52% lebih baik dan 18.18% jauh lebih baik) responden
menyatakan tingkat kenyamanan yang tinggi dalam penggunaan alat ini. Pembeli
tidak perlu mengantri berdiri karena dapat langsung duduk dan dapat melakukan
aktivitas lainnya dalam menunggu pesanan. Sementara itu, penjual tidak perlu
bingung dalam mencari nomor duduk pembeli.
Kepuasan
Sebanyak 69.7% (54.55% lebih baik dan 15.15% jauh lebih baik) responden
menyatakan tingkat kepuasan yang tinggi dalam penggunaan alat ini. Baik
pembeli maupun penjual merasa dengan adanya alat ini sistem pemesanan
makanan menjadi lebih efisien dan nyaman.
Efisiensi Biaya
Hasil kuisioner menunjukkan bahwa 2 penjual mengatakan lebih baik
dalam efisiensi biaya, sedangkan 1 penjual mengatakan sama saja. Berarti, dapat
disimpulkan bahwa dengan adanya alat ini dapat menurunkan biaya yang
dikeluarkan karena dapat mengurangi jumlah pelayan yang digunakan.
Berdasarkan informasi dari penjual, rata-rata biaya yang dikeluarkan untuk
menggaji pelayan sebesar RP 1.000.000,00 per bulan. Sementara itu, total biaya
yang dibutuhkan untuk alat ini dengan 5 receiver adalah sebesar Rp. 1.430.000,00
dan alat ini dapat digunakan secara berkelanjutan.
Berdasarkan Tabel 8, dapat disimpulkan bahwa responden menyatakan
dengan adanya alat ini sistem pemesanan makanan menjadi lebih baik dari
sebelumnya.
Evaluasi
Sistem ini menunjukkan harga yang lebih murah dibandingkan dengan
sistem atau alat notifikasi pemesanan makanan lainnya yang sudah ada. Total
biaya yang dibutuhkan untuk alat ini dengan 5 receiver adalah sebesar
Rp.1.430.000,00 dengan notifikasi berupa nyala lampu dan bunyi buzzer,
sedangkan alat yang sudah ada dengan 5 receiver seperti Wireless Digital
Restaurant Coaster Pager memiliki harga paling murah sekitar Rp.4.700.000,00
dengan notifikasi berupa nyala lampu, bunyi buzzer, dan getar (Ebay 2014).
Setelah dilakukan uji coba alat, terdapat beberapa evaluasi dari alat ini,
diantaranya casing alat masih terlalu besar dan perlu ditambahkan notifikasi getar
agar lebih jelas. Selain itu, perlu ditambahkan tombol untuk mematikan alat.
19
SIMPULAN DAN SARAN
Sistem ini telah dapat mengirim sinyal dengan menekan keypad dari
transmitter yang kemudian diterima receiver berupa nyala lampu LED dan bunyi
dari buzzer. Sistem ini dapat mengirim sinyal dengan jarak sekitar 70-80 m pada
frekuensi 433 MHz. Hasil kuisioner menyatakan bahwa sistem notifikasi yang
dibuat sudah dapat berjalan dengan baik dan dapat diaplikasikan pada beberapa
rumah makan. Baik pelanggaan dan penjual menyatakan tingkat kepuasan dan
kenyamanan yang cukup tinggi, serta sistem pemesanan berjalan dengan lebih
efisien. Penjual dapat menurunkan biaya yang dikeluarkan karena dapat
mengurangi jumlah pelayan yang digunakan.
Receiver dapat dikembangkan dengan cara:
1 Menambahkan getaran sebagai alat notifikasi untuk memfasilitasi pelanggan
yang tuna rungu dan tuna netra.
2 Menambahkan tombol on/off agar pelanggan dapat mematikan alat notifikasi
secara manual.
3 Memperkecil ukuran dimensi dari receiver tersebut.
DAFTAR PUSTAKA
Atmel. 2014. ATmega 48PA/88PA/168PA/328P. [internet][diunduh 2014 Des
2014] ; Tersedia pada http://www.wvshare.com/datasheet_html/ATmega328PPDF.html
Ayala, Kenneth J. 1991. The 8051 Microcontroller: Architecture, Programming,
and Applications. St. Paul (US): West Publishing Company.
Banzi M. 2009. Getting Started with Arduino, Ed ke-1. Sebastopol(US) : Orreily.
Ebay. 2014. 5 Restaurant Paging System. [internet] ][diunduh 2014 Agu 25] ;
Tersedia pada http://www.ebay.com/itm/5- Restauran-Paging-System-GuestWaiting-Pager-FREE-shipping-Add-logo-FREE.
Glowicki M, Butkiewicz BS. 2013. Autonomous line-follower with fuzzy control.
Di dalam: Signal Processing Symposium (SPS); 2013 Jun 5-7; Serock, Poland.
Serock (PL): IEEE. hlm 1-6.
Haq KN, Mansour A, Nordholm S. 2010. Classification of digital modulated
signals based on time frequency representation. Di dalam: Signal Processing
and Communication Systems (ICSPCS); 2010 Des 13-15; Gold Coast,
Queensland, Australia. Queensland (AU): IEEE. hlm 1-5.
Maslak W, Butkiewicz BS. 2013. Autonomous vehicle with fuzzy control. Di
dalam: Signal Processing Symposium (SPS); 2013 Jun 5-7; Serock, Poland.
Serock (PL): IEEE. hlm 1-6.
Matsumoto Y, Satoh M, Ozaki K. 2013. A Low power environmental wireless
radiation monitoring system by using 920 MHz frequency band. Di dalam: The
7th International Conference on Sensing Technology; 2013 Des 3-5;
Wellington, Selandia Baru. Wellington (NZ): IEEE. hlm 782-785.
Stallings W. 2007. Komunikasi dan Jaringan Nirkabel. Jilid 2. Jakarta (ID):
Erlangga.
20
Wahyono T. 2003. Prinsip Dasar dan Teknologi Komunikasi Data. Edisi Pertama.
Yogyakarta (ID): Graha Ilmu.
Warty C, Yu RW. 2011. Resource allocation using ASK, FSK and PSK
modulation techniques with varying M. Di dalam: Aerospace Conference 2011;
2011 Mar 5-12; Montana, Amerika Serikat. Montana (US): IEEE. hlm 1-7.
21
LAMPIRAN
Lampiran 1 Source code transmitter
#include
#include
//Konfigurasi pin untuk shiftregister
const byte latchPin = 9;
const byte clockPin = 10;
const byte dataPin = 11;
//Nilai untuk mengkonversi nyala lampu menjadi angka pada 7segment
const int Angka[]={192,249,164,176,153,146,130,248,128,144,255};
//pilihan digit pada penyalaan 7segment
const byte Digit[]={1,2,4,8};
//jumlah baris dan kolom pada keypad
const byte ROWS = 4;
const byte COLS = 3;
//Matriks karakter mapping keypad
char hexaKeys[ROWS][COLS] = {
{'E','0','R'},
{'9','8','7'},
{'6','5','4'},
{'3','2','1'}
};
//Konfigurasi pin untuk keypad
byte rowPins[ROWS] = {5, 4, 3, 2};
byte colPins[COLS] = {8, 7, 6};
//pemanggilan fungsi untuk pemetaan matriks keypad dan
konfigurasinya
Keypad customKeypad = Keypad( makeKeymap(hexaKeys), rowPins,
colPins, ROWS, COLS);
char controller[1];
byte simpan1, simpan2;
void setup(){
Serial.begin(9600);
pinMode(latchPin, OUTPUT);
vw_set_ptt_inverted(true); //
vw_set_tx_pin(12);//transmitter terhubung ke kaki 12 arduino
vw_setup(2000);//kecepatan transfer data dalam Kbps, besar
speednya sesuaikan dengan jarak antara T&R.
}
void loop(){
byte a, jmlAngka, jmlData=0;
byte dataKey[3]={NULL};
char customKey = customKeypad.getKey();
while(customKey!=NULL){
jmlAngka=0; a=0;
while(customKey0){
vw_send((uint8_t *)controller, strlen(controller));
vw_wait_tx(); // Wait until the whole message is gone
}
customKey=NULL;
while(customKey==NULL){
Display(a, jmlAngka-1);
customKey = customKeypad.getKey();
}
jmlAngka=0;
jmlData=0;
}
if(customKey=='R'){
Serial.println("RESET");
jmlAngka=0;
jmlData=0;
for(a=0; a=0; i--) {
digitalWrite(myClockPin, 0);
if ( myDataOut & (1