Analisis Sistem Perancangan Sistem

BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM

Pada bab ini penulis memaparkan analisis permasalahan yang diangkat yang disajikan dengan diagram dan flowchart serta dipaparkan juga perancangan sistem yang akan dibangun, baik yang berupa perangkat keras ataupun perangkat lunak, cara melakukan pengujian dan bentuk topologi.

3.1 Analisis Sistem

Analisis sistem adalah penguraian suatu sitem yang utuh ke dalam bagian-bagian komponennya dengan maksud untuk mengidentifikasi dan mengevaluasi permasalahan-permasalahan yang terjadi dan kebutuhan yang diharapkan dapat diusulkan perbaikannya. 3.1.1 Analisis Masalah Analisis masalah adalah mengidentifikasi sebuah masalah, guna untuk memperoleh informasi agar dapat dipecahkan atau deselesaikan. Masalah utama yang sering terjadi dalam penggunaan perangkap disebuah lingkungan adalah perangkap yang biasa digunakan dibuat untuk langsung membunuh hewan sehingga bau bangkainya sangat mungkin untuk tercium dan perlu pengecekan rutin untuk mengetahui apakah perangkap sudah bekerja atau belum, apakah target perangkap sudah masuk, sudah berapa biunatang yang masuk, sehingga waktu banyak yang terbuang, padahal seharusnya waktu dan tenaga tersebut bisa dipakai untuk melakukan aktivitas yang lain. Universitas Sumatera Utara 3.1.2 Analisis Kebutuhan Requirement Analyst Analisis kebutuhan sistem sangat dibutuhkan untuk mengetahui apakah sistem yang dibuat telah sesuai dengan kebutuhan yang diharapkan atau tidak. Analisis kebutuhan dibagi menjadi dua, yaitu analisis kebutuhan fungsional dan analisis kebutuhan non fungsional. 3.1.2.1 Analisis Fungsional Analisis kebutuhan fungsional adalah untuk mengetahui proses-proses apa saja yang nantinya dilakukan oleh sistem. Berikut ini adalah kebutuhan fungsional dari sistem, yaitu: 1. Perangkap bekerja secara otomatis sesuai program yang telah di-upload sebelumnya. 2. Perangkap memberikan informasi kepada pengguna apakah alat sudah bekerja dengan baik, melalui SMS. 3.1.2.2 Analisis Nonfungsional Untuk mendukung kinerja sistem, sistem juga dapat berfungsi sebagai berikut: 1. Menjaga ekosistem dengan tidak membunuh hewan yang ditangkap. 2. Menjadi acuan informasi mengenai jumlah hewan target yang ada dilokasi. 3. Perangkap menggunakan catu daya berupa baterai yang portable.

3.2 Perancangan Sistem

Pada tahap perancangan sistem akan dibagi menjadi beberapa bagian utama, yaitu diagram Ishikawa, blok diagram, flowchart, penentuan komponen yang digunakan dan perancangan rangkaian tempat perangkap otomatis. 3.2.1 Diagram Ishikawa Perangkap hewan otomatis ini memiliki fitur untuk memberi tahu penggunanya bahwa binatang tersebut telah masuk kedalam perangkap yang telah dipasang dan perangkap bekerja sesuai dengan yang diinginkan. Sensor-sensor yang ada pada alat ini digunakan untuk mendeteksi keberadaan hewan dengan kondisi yang telah ditentukan Universitas Sumatera Utara sebagai parameter untuk mengkategorikan bahwa objek yang masuk kedalam bisa dikatakan target dengan menggunakan metode IF-ELSE. Masalah yang akan dipecahkan mengenai kekurangan dari ketidak hadiran alat ini akan dijabarkan pada Diagram Ishikawa pada gambar 3.1 Gambar 3.1 Diagram Ishikawa 3.2.2 Blok Diagram Diagram blok merupakan salah satu bagian terpenting dalam perancangan peralatan elektronika, karena dari diagram blok dapat diketahui prinsip kerja keseluruhan dari rangkaian elektronika yang dibuat. Sehingga keseluruhan blok dari alat yang dibuat dapat membentuk suatu sistem yang dapat bekerja sesuai dengan perencanaan. Diagram blok dari tempat sampah otomatis dapat di lihat pada gambar 3.2. Gambar 3.2 Blok Diagram Universitas Sumatera Utara Adapun fungsi-fungsi blok dari diagram blok sebagai berikut: 1. Blok Power Supply sebagai sumber tegangan ke mikrokontroler dan sensor 2. Blok sensor PIR, LDR, dan Load Cell sebagai pendeteksi hewan yang masuk ke dalam perangkap 3. Blok Motor DC sebagai penggerak motor, menggeser binatang masuk kedalam perangkap. 4. Blok Arduino Nano sebagai otak dari sistem yang memproses data dari sensor 5. Blok SIM800L sebagai modul untuk mengirimkan informasi kepada user. 6. Blok User sebagai penerima informasi. 3.2.3 Penentuan Komponen Perangkap Otomatis Penentuan kompenen yang akan dipakai dibagi menjadi dua kelompok, yaitu komponen fisik dan komponen elektronik. Komponen fisik digunakan untuk membuat kerangka perangkap, body utama, mekanika perangkap. Komponen elektronik digunakan untuk merancang rangkaian elektronik. Tabel rincian peralatan dan komponen yang dipakai sebagaimana terlihat pada Tabel 3.1, Tabel 3.2, Tabel 3.3. Tabel 3.1 Peralatan. Nama Alat Fungsi Gerinda Untuk memotong acrylic Bor duduk Untuk melubangi papan PCB, akrilik, dan komponen lainnya Solder dan timah Soldering Penggaris Alat ukur Obeng Memasang dan membuka baut Tang Memotong kabel, mengunci mur Multitester digital Pengukuran satuan listrik tegangan, arus, dan hambatan Glue gun Pengeleman Cutter Memotong Styrofoam Setrika Menggosok gambar rangkaian ke PCB Larutan fericlorida Melarutkan kuningan PCB Universitas Sumatera Utara Tabel 3.2 Komponen Fisik. Nama Keterangan Acrylic Body Perangkap Papan Triplek Alas bawah perangkap Kawat Dinding perangkap Tabel 3.3 Komponen Elektronik. Nama Keterangan Mikrokontroler arduino uno Processor utama Sensor PIR, LDR, dan Load Cell Pendeteksi hewan Motor DC Menggeser dinding perangkap Kaber pelangi Konektor komponen listrik ke PCB SIM800L Pengirim pesan Modul HX711 Driver Sensor Load Cell Pin header Female Tempat menyambung komponen Baterai Sumber arus Resistor 1k dan 100k Komponen sirkuit DC to DC step down Penurun arus Power 3.2.4 Rangkaian Sensor PIR Sensor ini memiliki 3 pin yang akan dipasangkan ke mikrokontroler, pin Vcc, pin Output, dan pin Gnd. Pin Vcc untuk mengalirkan input power daya positif, pin Output untuk memberikan hasil output sensor, dan pin Gnd untuk ground. Sensor ini menggunakan daya sebesar 5v yang dapat diambil melalui mikrokontroler yang menjadi otaknya. Rangkaian Sensor PIR dapat dilihat pada gambar 3.3. Gambar 3.3 Rangkaian Sensor PIR. Universitas Sumatera Utara 3.2.5 Rangkaian Sensor LDR Untuk menjalankan sensor LDR dan memberikan program membutuhkan tegangan yang diberi hambatan 1kOhm yang langsung terhubung dengan mikrokontroler arduino sebesar 5 Volt dan perintah input pada salah satu pin. Rangkaian Sensor LDR dapat dilihat pada gambar 3.4. Gambar 3.4 Rangkaian Sensor LDR 3.2.6 Rangkaian Sensor Loadcell dan Driver HX711 Sensor ini dihidupkan dengan tegangan output 5 Volt dari mikrokontroler arduino melalui pin 5V dan perintah menerima input dari mikrokontroler arduino melalui pin dari DOUT dan SCK. Rangkaian Load Cell dapat dilihat pada gambar 3.5. Gambar 3.5 Rangkaian Sensor Loadcell Universitas Sumatera Utara 3.2.7 Rangkaian Motor DC dengan Driver l298 Untuk mengaktifkan motor DCdibutuhkan sebuah tegangan input yang stabil pada pin IN dari baterai 12 Volt, kemudian dengan menggunakan driver l298 perintah dimasukkan. Termasuk pengaturan nilai kecepatan motor. Rangkaian motor DC dapat dilihat pada gambar 3.6. Gambar 3.6 Rangkaian Motor DC dengan Driver L298 3.2.8 Rangkaian Modul SIM800L Untuk menghidupkan modul ini dibutuhkan tegangan khusus yang harus diatur lagi melalui DC to DC Stepdown Converter, yang menurunkan tegangan menjadi 3,4 - 4,4 Volt. Rangkaian SIM800L dapat dilihat pada gambar 3.7. Gambar 3.7 Rangkaian Modul SIM800L Universitas Sumatera Utara 3.2.9 Rangkaian Sirkuit Utama Rangkaian sirkuit uatama adalah gabungan dari beberapa rangkaian, yaitu rangkaian sensor PIR, rangkaian sumber arus motor DC dengan driver l298, rangkaian LDR, . rangkaian Load Cell , rangkaian Modul SIM800L dan beberapa rangkaian pin header untuk menghubungkan mikrokontroler arduino dengan komponen elektronik lainnya. Rangkaian sirkuit utama dapat dilihat pada gambar 3.8. Gambar 3.8 Rangkaian Sirkuit Utama. Universitas Sumatera Utara 3.2.10 Perancangan PCB Printed Circuiet Board Perancangan PCB pada pembuatan perangkap hewan otomatis ini menggunakan software PROTEUS 8.0. Proteus adalah sebuah software berbasis windows yang dapat digunakan untuk mendesain pcb yang juga dilengkapi dengan simulasi pada level skematik sebelum rangkaian skematik di cetak pada PCB. Dengan perancangan yang tepat akan didapatkan layout jalur PCB yang tersusun rapi dan mudah digunakan. Lebar dan jarak antara jalur juga harus diperhitungkan agar tidak terjadi kesalahan atau hubungan singkat akibat jalur yang terlalu rapat dan sempit. Perancangan tata letak PCB dapat dilihat pada gambar 3.9. Gambar 3.9 Tata Letak Jalur PCB. Tata letak komponen adalah susunan komponen-komponen elektronika dari gambar diagram skematik yang akan dipasangkan pada permukaan PCB yang berlawanan dengan jalur PCB. Susunan komponen elektronika tersebut harus bersesuaian dengan jalur PCB. Perancangan tata letak komponen PCB dapat dilihat pada gambar 3.10. Gambar 3.10 Tata Letak Komponen PCB Universitas Sumatera Utara 3.2.11 Flowchart Dalam membuat suatu alat ada beberapa hal yang perlu diperhatikan, yaitu bagaimana cara merancang sistem yang akan diimplementasikan pada alat. Dalam perancangan sistem perlu dibuat flowchart dari sistem tersebut, seperti gambar 3.11. Gambar 3.11 Flowchart Perangkap Hewan Otomatis Menggunakan Mikrokontroler Arduino Universitas Sumatera Utara Langkah awal yang dilakukan ialah pembacaan sensor Loadcell yang menjadi patokan awal untuk mengkalibrasi berat target, jika beban yang diterima lebih dari 10gram maka akan dilanjutkan dengan pembacaan dua sensor lainnya. Dengan kondisi yang harus terpenuhi adalah terdeteksinya panas pada sensor PIR dan kadar kurang cahaya bertambah menjadi lebih dari 200 pada sensor LDR. Jika pembacaan salah satu dari sensor PIR atau LDR terpenuhi. Maka motor DC akan bergerak menggeser hewan target kedalam penampung perangkap, dan Modul SIM800L akan mengirimkan pesan ke pengguna memberi informasi bahwa hama target telah masuk kedalam. Universitas Sumatera Utara

BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN