T1 612006052 BAB III
BAB III
PERANCANGAN SISTEM
Pada Bab ini akan diuraikan mengenai perancangan perangkat keras dan perangkat lunak
yang digunkan pada skripsi.
3.1.
Perancangan Perangkat Keras
Pada bagian perancangan perangkat keras akan dibahas mengenai perancangan dan
merealisasikan perangkat keras yang dipakai ke dalam sistem.
MODUL
MODUL PEDAL
MIKROKONTROLER
SAKLAR
BLUETOOTH HC-06
CATU DAYA BATERY RECHARGEABLE
Gambar 3.1. Blok Diagram Perangkat Keras
Gambar 3.1 menujukkan perancangan blok diagram perangkat keras yang dipakai dalam
menunjang sistem. Ada empat modul utama dalam perancangan sistem ini yaitu :
1. Modul Mikrokontroler.
2. Modul Bluetooth.
3. Modul Pedal Saklar.
4. Modul Catu Daya
1.1.1
Modul Mikrokontroler.
Mikrokontroler yang digunakan sebagai pengendali utama sistem adalah ATMega32.
ATMega32 memiliki beberapa fitur yang dapat diaplikasikan pada perancangan sistem
pengontrol partitur otomatis yang menggunakan pedal saklar sebagai pengontrol slide partitur
lagu. Fitur-fitur tersebut diantaranya mempunyai performa yang tinggi, memori untuk program
1
flash cukup besar, mendukung komunikasi serial, serta memiliki jumlah port I/O 8 bit yang
memadai untuk perancangan [3].
Modul mikrokontroler yang dirancang berfungsi untuk mengatur dan mengendalikan
proses yang terjadi pada sistem. Mikrokontroler akan menangani tugas penerimaan masukan data
dari pedal saklar yang kemudian akan mengirimkannya ke Tablet Android melalui komunikasi
serial.
Gambar 3.2 Skematik Modul Mikrokontroler
ATMega32 memiliki 40 PIN yang kemudian dibagi dalam 4 PORT yakni PORT A,
PORT B, PORT C, PORT D. Namun yang dipakai dalam perancangan ini hanya PORT A, PORT
B, PORT D saja. Berikut adalah uraian tentang PORT-PORT yang digunakan.
PORT A
PORT A digunakan untuk menangani masukan dari pedal saklar.
2
PORT B
PORT B digunakan untuk antarmuka Programmer/Downloader.
PORT D
Dengan memanfaatkan fungsi USART internal pada PORT D maka dapat digunakan
sebagai pengirim dan penerima data dari mikrokontroler ke Tablet Android dengan
menggunakan modul bluetooth.
Tabel 3.1 Konfigurasi Port Mikrokontroler
Nama PIN
Keterangan
PINA.0
Terhubung dengan masukan pedal saklar kanan
PINA.1
Terhubung dengan masukan pedal saklar kiri
PINB.6 / MOSI
PINB.7 / MISO
Antarmuka untuk Programmer / Downloader
PINB.8 / SCK
PIN RESET
PIND.0 / RXD
Terhubung dengan TXD HC-06
PIND.1 / TXD
Terhubung dengan RXD HC-06
3.1.2.
Modul Bluetooth
Untuk melakukan komunikasi pengiriman data antara alat dengan Tablet Android
digunakan bluetooth sebagai sarana pengiriman data secara nirkabel. Modul bluetooth yang
digunakan dalam perancangan skripsi ini adalah HC-06. Modul bluetooth ini dapat menjalankan
SPP (Serial Port Profile), jadi perangkat apapun yang mendukung SPP dapat menggunakan
modul HC-06 sebagai media komunikasi serial. Skema untai modul Bluetooth HC-06 dapat
ditunjukan lewat Gambar 3.3.
3
Gambar 3.3. Skema Modul Bluetooth HC-06
Konfigurasi pin – pin Modul Bluetooth HC-06 yang digunakan dalam perancangan alat
ini dapat dilihat pada Tabel 3.2 :
Tabel 3.2. Daftar Konfigurasi Pin Yang Digunakan Pada Bluetooth
Nama PIN
Fungsi
KEY
-
VCC
Sumber tegangan 3.6 - 6V
GND
Ground
TXD
Terhubung ke UART RXD mikrokontroler
RXD
Terhubung ke UART TXD mikrokontroler
STATE
-
Adapun Spesifikasi dari modul bluetooth yang digunakan adalah sebagai berikut [4]:
a. Bluetooth protokol : Spesifikasi Bluetooth v2.0 + EDR
b. Frekuensi kerja : 2.4 GHz ISM Band
c. Menggunkan modulasi GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying)
d. Daya keluaran ≤ 4dBm, kelas 2
e. Sensitivitas ≤ 84dBm di 0,1% BER
f. Transmission rate: Asynchronous : 2,1 Mbps (Max)/160 kbps; Synchronous :
1Mbps/1Mbps
4
g. Keamanan: Otentikasi dan Enkripsi
h. Support profiles: Bluetooth serial port
i. Tegangan kerja: 3,3 VDC 50mA
j. Bekerja pada suhu: -20 ~ + 75 Celcius
k. Dimensi 26,9mm x 13mm x 22mm
l. Baudrate : 9600/N/8/1
Modul bluetooth ini hanya bisa beroperasi sebagai slave bluetooth, artinya modul hanya
dapat bekerja jika ada pairing dari master. Master dalam hal ini adalah perangkat utama (Tablet
Android ) yang akan berfungsi sebagai pencari perangkat bluetooth. Jika modul diberikan
tegangan VCC 5 volt, maka nyala LED modul akan blink atau berkedip. Saat pertama kali
melakukan proses pairing antara modul bluetooth HC-06 dengan Tablet Android, perangkat
master akan menemukan perangkat bluetooth dengan nama default HC-06 yaitu “linvior” dan
kemudian harus dilakukan identifikasi dengan memasukkan password default dari “1234”.
Setelah memasukkan password default maka nyala LED modul bluetooth akan menyala dalam
keadaan tetap ( tidak berkedip ) yang menunjukkan bahwa Perangkat Master yang dalam hal ini
adalah Tablet Android telah terhubung dengan Modul bluetooth HC-06. Jika diinginkan untuk
mengubah nama dan password atau ingin mengkonfigurasikan modul bluetooth, dapat dilakukan
dengan perintah AT-Command.
3.1.3.
Modul Pedal Saklar
Gambar 3.4 adalah gambar untai pedal saklar:
Gambar 3.4. Tampak Bawah PCB Pedal Saklar
5
Modul pedal saklar yang dipakai menggunakan sustainer Keyboard Profel yang di
dalamnya terdapat untai saklar sederhana. Saklar pedal ini nantinya akan menjadi implementasi
fungsi arah kanan (next slide ) dan arah kiri ( previous slide ).
3.1.4.
Modul Catu Daya
Catu daya adalah bagian yang bertanggung jawab dalam menyuplai daya ke modul-
modul yang membutuhkan daya untuk membuatnya dapat bekerja. Dalam perancangan, modul
yang membutuhkan daya adalah ATMega32 dengan Vcc sebesar 5 volt, dan modul bluetooth
dengan spesifikasi Vcc berkisar antara 3,6 volt-6 volt. Melihat dari kebutuhan daya yang
dibutuhkan modul-modul, maka dirancang catu daya dengan tegangan keluaran sebesar 5 volt
dengan asumsi bahwa tegangan tersebut mampu membuat modul mikrokontroler dan modul
bluetooth dapat aktif.
Catu daya menggunakan baterai rechargeable mini tipe GP dengan tegangan 9 Volt,
kemudian terdapat regulator tegangan 5V yang berfungsi sebagai penyetabil tegangan dari catu
daya agar selalu stabil pada 5V.
Modul catu daya ini dirancang menggunakan IC LM7805 yang adalah regulator
tegangan 5 volt sebagai penyetabil tegangan yang masuk dari baterai, tegangan yang melewati IC
LM7805 diasumsikan telah di regulasikan dan stabil menjadi 5 volt didistribusikan ke modul
mikrokontroler dan modul bluetooth.
Gambar 3.5 menunjukkan skematik catu daya dengan regulator tegangan.
Gambar 3.5. Skematik Catu Daya Dengan Regulator Tegangan 5V
3.2.
Perancangan Perangkat Lunak
6
Pada perancangan skripsi ini, perancangan perangkat lunak meliputi perancangan
perangkat perangkat lunak pada mikrokontroler ATMega dan perancangan perangkat lunak pada
Tablet Android.
3.2.1.
Perancangan Perangkat Lunak pada Mikrokontroler
Perancangan
perangkat
lunak
pada
mikrokontroler
menggunakan
software
CodeVisionAVR V2.03.4 yang digunakan untuk mengatur inisialisasi PORT masukan dari pedal
saklar yang nantinya akan diimplementasikan menjadi fungsi arah kiri dan kanan pada Tablet
Android. Selain itu, karena sistem menggunakan modul bluetooth yang membutuhkan
komunikasi serial, maka pada program juga akan disertakan inisialisasi baudrate pada USART
yang disediakan software.
Berikut adalah potongan program yang menunjukkan inisialisasi komunikasi serial yang
digunakan dalam perancangan:
Dari potongan list program yang ditunjukan, terlihat bahwa mikrokontroler di inisialisasi
dengan baudrate 9600/8/1/N. Perlu diperhatikan bahwa untuk melakukan komunikasi serial
antara Tablet Android dengan modul Bluetooth disarankan agar antara kedua perangkat
menggunakan Baudrate yang sama agar mempermudah proses komunikasi serial.
Kemudian untuk inisialisasi masukan dapat dilihat pada listing program berikut:
7
Masukan dari sistem hanya membutuhkan dua PIN maka dipakai PIN dari PORT A saja
yakni PINA.0 dan PINA.1. PINA.0 akan mengimplementasikan fungsi arah kanan pada Tablet
Android, sedangakan PINA.1 akan mengimplementasikan fungsi arah kiri pada Tablet Android.
Selanjutnya untuk algoritma penggerak slide yang dikendalikan oleh pedal saklar
ditunjukan oleh listing program berikut:
Dari potongan program diatas terlihat bahwa saat PINA.0 mendapat masukan dari pedal
saklar kanan, maka program akan mengeluarkan tampilan berupa karakter ”R”, saat PINA.1
mendapat masukan dari pedal saklar kiri, maka program akan mengeluarkan tampilan berupa
karakter ”L”. Keluaran-keluaran dari program ini yang nantinya akan dikirim ke Tablet Android
melalui komunikasi serial dengan modul Bluetooth dan akan dilakukan proses inisialisasi
masukan pada program Tablet Android.
3.2.2.
Perancangan Perangkat Lunak pada Tablet Android
Perancangan perangkat lunak pada Tablet Android menggunakan software Processing
2.1 yang digunakan untuk mengatur jalannya aplikasi penggerak slide pada Tablet Android. Pada
software ini juga akan diatur tampilan-tampilan sehingga aplikasi terlihat lebih menarik.
Kelebihan dari software ini adalah program dapat dieksekusi dengan mode Java maupun mode
Andoroid. Mode Java berarti program dapa dieksekusi pada compiler software sedangkan jika
program dieksekusi dengan mode Android berarti program dapat jalankan dengan USB debug.
8
Saat menjalankan aplikasi pada Tablet Android, selain proses mengaktifkan bluetooth Tablet
Android secara manual, program juga melakukan beberapa proses secara otomatis yaitu:
1. Proses cari (searching) Client Bluetooth yang belum maupun sudah di pairing (paired
device).
2. Proses buka koneksi Bluetooth
3. Proses Komunikasi Data
4. Proses mengakses SD-Card untuk membuka file lagu yang telah diurutkan berdasarkan
indeks nomor.
5. Proses tutup koneksi Bluetooth
Perlu diperhatikan bahwa saat ingin menjalankan program pada Tablet Android dengan
mode USB Debugging atau mode Android pada software perlu untuk diinstal Android SDK
(Software Development Kit) yang adalah tools API (Application Programming Interface) serta
versi Android dari Tablet harus diatas 2.3.3 atau level API harus diatas 10. Jika Tablet Android
yang digunakan memiliki versi Android di bawah 2.3.3. atau level API di bawah 10, maka
program tidak akan bisa dijalankan karena pengembangan suatu aplikasi pada platform Android
terbatas untuk level API yang lebih rendah, dengan kata lain program yang dibuat pada level API
lebih tinggi tidak kompatibel bila program tersebut dijlankan pada level API yang lebih rendah.
Tablet Android yang digunakan pada skripsi ini adalah Tablet Android Advan Vandroid T3C
yang mimiliki ukuran layar 10.1 inch dan versi Android adalah 4.2.2 (Jelly Bean).
9
Gambar 3.6. Android SDK Manager API Level 10
Selain itu, hal yang perlu diperhatikan adalah Android SDK Build-tools dengan Revision
(17), (18.0.1), (18.1), (18.1.1) harus di instal terlebih dahulu.
Gambar 3.7. Android SDK Build Tools
10
Karena aplikasi yang akan dibuat pada Tablet Android membutuhkan akses bluetooth
serta akses SD Card Tablet Android, maka perlu untuk memberikan sketch permissions atau ijin
pada program aplikasi untuk dapat mengakses penggunaan bluetooth dan mengambil file berupa
gambar dari SD Card pada Tablet Android. Terdapat tiga permissions yang harus dicentang pada
Android Permissions Selector yakni “Bluetooth”, “Bluetooth Admin”, “Read Owner Data”. Hal
tersebut dapat dilihat pada Gambar 3.8 :
(a)
(b)
Gambar 3.8. (a) Bluetooth Dan Bluetooth Admin Permissions,
(b) Read Owner Data Permissions
11
Saat pertama kali aplikasi pada Tablet Android diaktifkan, perlu diperhatikan bahwa
bluetooth pada Tablet Android harus dalam kondisi aktif jika tidak maka harus diaktifkan secara
manual oleh user. Setelah diaktifkan maka program akan masuk ke tampilan Menu 1.
Gambar 3.9. Diagram Alir Menu 1
Gambar 3.9 menunjukkan diagram alir dari tampilan Menu 1. Tampilan ini dapat
muncul jika dikondisikan koneksi bluetooth pada alat Tablet Android telah aktif. Berikut adalah
penjelasan dari diagram alir tersebut:
1. Pada tampilan Menu 1 terdapat 3 pilihan yaitu Connect, About, Exit.
2. Jika diinginkan untuk terhubung dengan alat (Connect), maka program akan
menghubungkan alat dengan Tablet Android secara otomatis. Setelah terhubung atau
sistem dalam kondisi pairing maka aplikasi akan masuk ke Tampilan Menu 2.
12
3. Jika diinginkan untuk melihat syarat aplikasi (About), maka program akan masuk ke
Tampilan Syarat Aplikasi yang didalamnya terdapat ketentuan-ketentuan apa saja yang
dibutuhkan untuk menunjang aplikasi. Setelah itu akan ada pilihan back untuk kembali
ke Tampilan Menu 1 dan jika diinginkan untuk kembali maka aplikasi akan kembali ke
Tampilan Menu 1.
4. Jika diinginkan untuk keluar dari aplikasi (Exit) maka program akan berakhir dan keluar.
Berikut adalah beberapa potongan progam pada software Processing yang menjelaskan
proses-proses yang terjadi pada aplikasi Android.
Potongan program diatas adalah inisialisasi perangkat bluetooth pada Tablet Android
dan modul bluetooth HC-06.
13
Listing program diatas adalah potongan program yang berfungsi untuk melakukan
proses auto pairing (connect) antara modul bluetooth HC-06 dengan Tablet Android. Program
mengambil nilai “Unique Idintifier” dari modul bluetooth yang dipakai sebagai identifikasi
perangkat bluetooth HC-06. Jadi saat bluetooth pada alat dan Tablet Android telah aktif, Tablet
android yang bertindak sebagai master akan mencari perangakat bluetooth slave HC-06 yang
telah diidentifikasi dengan nilai Unique Idintifier : “20:13:02:19:12:37” dan akan melakukan
proses pairing secara otomatis. Berikut adalah nilai Unique Idintifier modul bluetooth HC-06
dengan nama default “linvior” yang ditandai dengan warna biru ditunjukan pada Gambar 3.10.
Gambar 3.10. Unique Identifier Modul Bluetooth HC-06
14
Gambar 3.11 Diagram Alir Menu 2
Gambar 3.11 menunjukkan diagram alir Tampilan Menu 2. Tampilan ini akan muncul
jika dikondisikan alat dengan Tablet Android dalam keadaan terhubung atau pairing. Berikut
adalah penjelasan diagram alir tersebut :
1. Pada tampilan Menu 2 terdapat 3 pilihan yaitu pilihan Open, Play dan Exit.
2. Jika diinginkan untuk membuka file partitur lagu (Open), maka lagu akan dipilih secara
manual oleh user pada tampilan open partitur lagu dan kemudian program akan
mengambil direktori file partitur lagu yang dipilih dan mengurutkan file dalam direktori
tersebut.
3. Jika diinginkan untuk memulai pembacaan partitur (Play) yang telah dipilih, maka
aplikasi akan masuk ke tampilan Play yang menampilkan file partitur lagu yang telah
dipilih.
15
4. Jika diinginkan untuk keluar (exit), maka aplikasi akan berakhir.
Berikut ini adalah penggalan codding dari program membuka SD Card dan mengambil
direktori dari file atau partitur lagu yang dipilih.
Saat user menekan Open pada tampilan Menu 2, maka secara otomatis program akan
menampilkan isi dari direktori SD Card yang sebelumnya telah diatur pada Tablet Android yaitu
"//sdcard/partitur/". Artinya di dalam media penyimpanan (SD Card) dari Tablet Android dibuat
folder dengan nama “partitur” yang bertujuan agar memudahkan pengguna dalam mencari
partitur lagu yang diinginkan. Kemudian lagu disimpan ke dalam folder “partitur” yang telah
dibuat. Misalnya lagu yang dimasukan diberi nama “Lagu1”. Setelah itu maka direktori yang
baru setelah ditambahkan file partitur lagu tersebut menjadi "//sdcard/partitur/Lagu1". Direktori
inilah yang dipakai program untuk mengambil file atau patitur lagu di dalam folder “Lagu1”.
Lagu kemudian ditampilkan sesuai indeks lagu yang diatur harus dengan format “jpeg” atau
“jpg”. Program dirancang untuk mengurutkan file dengan indeks angka dan huruf namun pada
perancangan ini disarankan menggunakan indeks angka yang teratur agar mempermudah proses
pembacaan dengan meminimalisir kesulitan pengurutan partitur lagu.
16
Gambar 3.12 Diagram Alir Tampilan Play (Menu 3)
Gambar 3.12 menunjukkan diagram alir motion screen pada tampilan Play (Menu 3).
Aplikasi akan masuk ke tampilan Play jika dikondisikan user telah memilih partitur lagu yang
ingin dimainkan. Berikut adalah penjelasan dari diagram alir tersebut :
1. Saat program menerima karakter “R” yang dikirim dari mikrokontroler dengan
komunikasi nirkabel bluetooth yang sebelumnya telah diinisialisasi pada mikrokontroler
sebagai keluaran pedal saklar kanan, maka program akan menampilkan lembar patitur
lagu berikutnya (next slide).
2. Saat program menerima karakter “L” yang dikirim dari mikrokontroler melalui
komunikasi nirkabel bluetooth yang sebelumnya telah diinisialisasi pada mikrokontroler
17
sebagai keluaran pedal saklar kiri, maka program akan menampilkan lembar partitur
lagu sebelumnya (previous slide).
3. Jika diinginkan untuk kembali ke Tampilan Menu 2 atau ingin mengganti lagu yang
akan dimainkan, maka program akan kembali ke Tampilan Menu 2.
Program untuk motion slide dapat ditunjukan pada potongan program di bawah ini:
Saat file lagu yang telah dipilih dengan format gambar (.jpeg) kemudian program akan
mendeteksi masukan dari pedal saklar yang dikirim melalui komunikasi serial bluetooth. Jika
masukan berasal dari pedal saklar kiri atau PINA.1 yang akan mengeluarkan tampilan karakter
“L”, maka program akan melakukan decrement terhadap partitur yang sudah dimasukan. Partitur
sebelumnya telah diurutkan berdasarkan indeks nomor (1,2,3,...dst) akan digerakan sesuai
urutannya. Misalkan Indeks nomor partitur lagu adalah m. Saat program pada Tablet Android
mendeteksi adanya masukan karakter “L”, maka partitur akan “- -“ (decrement) atau (m-1), yang
menyebabkan program akan menampilkan lembaran partitur lagu ke-(m-1), jika program
mendeteksi adanya masukan karakter “R” maka partitur akan “++” (increment) m+1, yang akan
menyebabkan program akan menampilkan lembaran partitur ke-(m+1) dan seterusnya.
18
PERANCANGAN SISTEM
Pada Bab ini akan diuraikan mengenai perancangan perangkat keras dan perangkat lunak
yang digunkan pada skripsi.
3.1.
Perancangan Perangkat Keras
Pada bagian perancangan perangkat keras akan dibahas mengenai perancangan dan
merealisasikan perangkat keras yang dipakai ke dalam sistem.
MODUL
MODUL PEDAL
MIKROKONTROLER
SAKLAR
BLUETOOTH HC-06
CATU DAYA BATERY RECHARGEABLE
Gambar 3.1. Blok Diagram Perangkat Keras
Gambar 3.1 menujukkan perancangan blok diagram perangkat keras yang dipakai dalam
menunjang sistem. Ada empat modul utama dalam perancangan sistem ini yaitu :
1. Modul Mikrokontroler.
2. Modul Bluetooth.
3. Modul Pedal Saklar.
4. Modul Catu Daya
1.1.1
Modul Mikrokontroler.
Mikrokontroler yang digunakan sebagai pengendali utama sistem adalah ATMega32.
ATMega32 memiliki beberapa fitur yang dapat diaplikasikan pada perancangan sistem
pengontrol partitur otomatis yang menggunakan pedal saklar sebagai pengontrol slide partitur
lagu. Fitur-fitur tersebut diantaranya mempunyai performa yang tinggi, memori untuk program
1
flash cukup besar, mendukung komunikasi serial, serta memiliki jumlah port I/O 8 bit yang
memadai untuk perancangan [3].
Modul mikrokontroler yang dirancang berfungsi untuk mengatur dan mengendalikan
proses yang terjadi pada sistem. Mikrokontroler akan menangani tugas penerimaan masukan data
dari pedal saklar yang kemudian akan mengirimkannya ke Tablet Android melalui komunikasi
serial.
Gambar 3.2 Skematik Modul Mikrokontroler
ATMega32 memiliki 40 PIN yang kemudian dibagi dalam 4 PORT yakni PORT A,
PORT B, PORT C, PORT D. Namun yang dipakai dalam perancangan ini hanya PORT A, PORT
B, PORT D saja. Berikut adalah uraian tentang PORT-PORT yang digunakan.
PORT A
PORT A digunakan untuk menangani masukan dari pedal saklar.
2
PORT B
PORT B digunakan untuk antarmuka Programmer/Downloader.
PORT D
Dengan memanfaatkan fungsi USART internal pada PORT D maka dapat digunakan
sebagai pengirim dan penerima data dari mikrokontroler ke Tablet Android dengan
menggunakan modul bluetooth.
Tabel 3.1 Konfigurasi Port Mikrokontroler
Nama PIN
Keterangan
PINA.0
Terhubung dengan masukan pedal saklar kanan
PINA.1
Terhubung dengan masukan pedal saklar kiri
PINB.6 / MOSI
PINB.7 / MISO
Antarmuka untuk Programmer / Downloader
PINB.8 / SCK
PIN RESET
PIND.0 / RXD
Terhubung dengan TXD HC-06
PIND.1 / TXD
Terhubung dengan RXD HC-06
3.1.2.
Modul Bluetooth
Untuk melakukan komunikasi pengiriman data antara alat dengan Tablet Android
digunakan bluetooth sebagai sarana pengiriman data secara nirkabel. Modul bluetooth yang
digunakan dalam perancangan skripsi ini adalah HC-06. Modul bluetooth ini dapat menjalankan
SPP (Serial Port Profile), jadi perangkat apapun yang mendukung SPP dapat menggunakan
modul HC-06 sebagai media komunikasi serial. Skema untai modul Bluetooth HC-06 dapat
ditunjukan lewat Gambar 3.3.
3
Gambar 3.3. Skema Modul Bluetooth HC-06
Konfigurasi pin – pin Modul Bluetooth HC-06 yang digunakan dalam perancangan alat
ini dapat dilihat pada Tabel 3.2 :
Tabel 3.2. Daftar Konfigurasi Pin Yang Digunakan Pada Bluetooth
Nama PIN
Fungsi
KEY
-
VCC
Sumber tegangan 3.6 - 6V
GND
Ground
TXD
Terhubung ke UART RXD mikrokontroler
RXD
Terhubung ke UART TXD mikrokontroler
STATE
-
Adapun Spesifikasi dari modul bluetooth yang digunakan adalah sebagai berikut [4]:
a. Bluetooth protokol : Spesifikasi Bluetooth v2.0 + EDR
b. Frekuensi kerja : 2.4 GHz ISM Band
c. Menggunkan modulasi GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying)
d. Daya keluaran ≤ 4dBm, kelas 2
e. Sensitivitas ≤ 84dBm di 0,1% BER
f. Transmission rate: Asynchronous : 2,1 Mbps (Max)/160 kbps; Synchronous :
1Mbps/1Mbps
4
g. Keamanan: Otentikasi dan Enkripsi
h. Support profiles: Bluetooth serial port
i. Tegangan kerja: 3,3 VDC 50mA
j. Bekerja pada suhu: -20 ~ + 75 Celcius
k. Dimensi 26,9mm x 13mm x 22mm
l. Baudrate : 9600/N/8/1
Modul bluetooth ini hanya bisa beroperasi sebagai slave bluetooth, artinya modul hanya
dapat bekerja jika ada pairing dari master. Master dalam hal ini adalah perangkat utama (Tablet
Android ) yang akan berfungsi sebagai pencari perangkat bluetooth. Jika modul diberikan
tegangan VCC 5 volt, maka nyala LED modul akan blink atau berkedip. Saat pertama kali
melakukan proses pairing antara modul bluetooth HC-06 dengan Tablet Android, perangkat
master akan menemukan perangkat bluetooth dengan nama default HC-06 yaitu “linvior” dan
kemudian harus dilakukan identifikasi dengan memasukkan password default dari “1234”.
Setelah memasukkan password default maka nyala LED modul bluetooth akan menyala dalam
keadaan tetap ( tidak berkedip ) yang menunjukkan bahwa Perangkat Master yang dalam hal ini
adalah Tablet Android telah terhubung dengan Modul bluetooth HC-06. Jika diinginkan untuk
mengubah nama dan password atau ingin mengkonfigurasikan modul bluetooth, dapat dilakukan
dengan perintah AT-Command.
3.1.3.
Modul Pedal Saklar
Gambar 3.4 adalah gambar untai pedal saklar:
Gambar 3.4. Tampak Bawah PCB Pedal Saklar
5
Modul pedal saklar yang dipakai menggunakan sustainer Keyboard Profel yang di
dalamnya terdapat untai saklar sederhana. Saklar pedal ini nantinya akan menjadi implementasi
fungsi arah kanan (next slide ) dan arah kiri ( previous slide ).
3.1.4.
Modul Catu Daya
Catu daya adalah bagian yang bertanggung jawab dalam menyuplai daya ke modul-
modul yang membutuhkan daya untuk membuatnya dapat bekerja. Dalam perancangan, modul
yang membutuhkan daya adalah ATMega32 dengan Vcc sebesar 5 volt, dan modul bluetooth
dengan spesifikasi Vcc berkisar antara 3,6 volt-6 volt. Melihat dari kebutuhan daya yang
dibutuhkan modul-modul, maka dirancang catu daya dengan tegangan keluaran sebesar 5 volt
dengan asumsi bahwa tegangan tersebut mampu membuat modul mikrokontroler dan modul
bluetooth dapat aktif.
Catu daya menggunakan baterai rechargeable mini tipe GP dengan tegangan 9 Volt,
kemudian terdapat regulator tegangan 5V yang berfungsi sebagai penyetabil tegangan dari catu
daya agar selalu stabil pada 5V.
Modul catu daya ini dirancang menggunakan IC LM7805 yang adalah regulator
tegangan 5 volt sebagai penyetabil tegangan yang masuk dari baterai, tegangan yang melewati IC
LM7805 diasumsikan telah di regulasikan dan stabil menjadi 5 volt didistribusikan ke modul
mikrokontroler dan modul bluetooth.
Gambar 3.5 menunjukkan skematik catu daya dengan regulator tegangan.
Gambar 3.5. Skematik Catu Daya Dengan Regulator Tegangan 5V
3.2.
Perancangan Perangkat Lunak
6
Pada perancangan skripsi ini, perancangan perangkat lunak meliputi perancangan
perangkat perangkat lunak pada mikrokontroler ATMega dan perancangan perangkat lunak pada
Tablet Android.
3.2.1.
Perancangan Perangkat Lunak pada Mikrokontroler
Perancangan
perangkat
lunak
pada
mikrokontroler
menggunakan
software
CodeVisionAVR V2.03.4 yang digunakan untuk mengatur inisialisasi PORT masukan dari pedal
saklar yang nantinya akan diimplementasikan menjadi fungsi arah kiri dan kanan pada Tablet
Android. Selain itu, karena sistem menggunakan modul bluetooth yang membutuhkan
komunikasi serial, maka pada program juga akan disertakan inisialisasi baudrate pada USART
yang disediakan software.
Berikut adalah potongan program yang menunjukkan inisialisasi komunikasi serial yang
digunakan dalam perancangan:
Dari potongan list program yang ditunjukan, terlihat bahwa mikrokontroler di inisialisasi
dengan baudrate 9600/8/1/N. Perlu diperhatikan bahwa untuk melakukan komunikasi serial
antara Tablet Android dengan modul Bluetooth disarankan agar antara kedua perangkat
menggunakan Baudrate yang sama agar mempermudah proses komunikasi serial.
Kemudian untuk inisialisasi masukan dapat dilihat pada listing program berikut:
7
Masukan dari sistem hanya membutuhkan dua PIN maka dipakai PIN dari PORT A saja
yakni PINA.0 dan PINA.1. PINA.0 akan mengimplementasikan fungsi arah kanan pada Tablet
Android, sedangakan PINA.1 akan mengimplementasikan fungsi arah kiri pada Tablet Android.
Selanjutnya untuk algoritma penggerak slide yang dikendalikan oleh pedal saklar
ditunjukan oleh listing program berikut:
Dari potongan program diatas terlihat bahwa saat PINA.0 mendapat masukan dari pedal
saklar kanan, maka program akan mengeluarkan tampilan berupa karakter ”R”, saat PINA.1
mendapat masukan dari pedal saklar kiri, maka program akan mengeluarkan tampilan berupa
karakter ”L”. Keluaran-keluaran dari program ini yang nantinya akan dikirim ke Tablet Android
melalui komunikasi serial dengan modul Bluetooth dan akan dilakukan proses inisialisasi
masukan pada program Tablet Android.
3.2.2.
Perancangan Perangkat Lunak pada Tablet Android
Perancangan perangkat lunak pada Tablet Android menggunakan software Processing
2.1 yang digunakan untuk mengatur jalannya aplikasi penggerak slide pada Tablet Android. Pada
software ini juga akan diatur tampilan-tampilan sehingga aplikasi terlihat lebih menarik.
Kelebihan dari software ini adalah program dapat dieksekusi dengan mode Java maupun mode
Andoroid. Mode Java berarti program dapa dieksekusi pada compiler software sedangkan jika
program dieksekusi dengan mode Android berarti program dapat jalankan dengan USB debug.
8
Saat menjalankan aplikasi pada Tablet Android, selain proses mengaktifkan bluetooth Tablet
Android secara manual, program juga melakukan beberapa proses secara otomatis yaitu:
1. Proses cari (searching) Client Bluetooth yang belum maupun sudah di pairing (paired
device).
2. Proses buka koneksi Bluetooth
3. Proses Komunikasi Data
4. Proses mengakses SD-Card untuk membuka file lagu yang telah diurutkan berdasarkan
indeks nomor.
5. Proses tutup koneksi Bluetooth
Perlu diperhatikan bahwa saat ingin menjalankan program pada Tablet Android dengan
mode USB Debugging atau mode Android pada software perlu untuk diinstal Android SDK
(Software Development Kit) yang adalah tools API (Application Programming Interface) serta
versi Android dari Tablet harus diatas 2.3.3 atau level API harus diatas 10. Jika Tablet Android
yang digunakan memiliki versi Android di bawah 2.3.3. atau level API di bawah 10, maka
program tidak akan bisa dijalankan karena pengembangan suatu aplikasi pada platform Android
terbatas untuk level API yang lebih rendah, dengan kata lain program yang dibuat pada level API
lebih tinggi tidak kompatibel bila program tersebut dijlankan pada level API yang lebih rendah.
Tablet Android yang digunakan pada skripsi ini adalah Tablet Android Advan Vandroid T3C
yang mimiliki ukuran layar 10.1 inch dan versi Android adalah 4.2.2 (Jelly Bean).
9
Gambar 3.6. Android SDK Manager API Level 10
Selain itu, hal yang perlu diperhatikan adalah Android SDK Build-tools dengan Revision
(17), (18.0.1), (18.1), (18.1.1) harus di instal terlebih dahulu.
Gambar 3.7. Android SDK Build Tools
10
Karena aplikasi yang akan dibuat pada Tablet Android membutuhkan akses bluetooth
serta akses SD Card Tablet Android, maka perlu untuk memberikan sketch permissions atau ijin
pada program aplikasi untuk dapat mengakses penggunaan bluetooth dan mengambil file berupa
gambar dari SD Card pada Tablet Android. Terdapat tiga permissions yang harus dicentang pada
Android Permissions Selector yakni “Bluetooth”, “Bluetooth Admin”, “Read Owner Data”. Hal
tersebut dapat dilihat pada Gambar 3.8 :
(a)
(b)
Gambar 3.8. (a) Bluetooth Dan Bluetooth Admin Permissions,
(b) Read Owner Data Permissions
11
Saat pertama kali aplikasi pada Tablet Android diaktifkan, perlu diperhatikan bahwa
bluetooth pada Tablet Android harus dalam kondisi aktif jika tidak maka harus diaktifkan secara
manual oleh user. Setelah diaktifkan maka program akan masuk ke tampilan Menu 1.
Gambar 3.9. Diagram Alir Menu 1
Gambar 3.9 menunjukkan diagram alir dari tampilan Menu 1. Tampilan ini dapat
muncul jika dikondisikan koneksi bluetooth pada alat Tablet Android telah aktif. Berikut adalah
penjelasan dari diagram alir tersebut:
1. Pada tampilan Menu 1 terdapat 3 pilihan yaitu Connect, About, Exit.
2. Jika diinginkan untuk terhubung dengan alat (Connect), maka program akan
menghubungkan alat dengan Tablet Android secara otomatis. Setelah terhubung atau
sistem dalam kondisi pairing maka aplikasi akan masuk ke Tampilan Menu 2.
12
3. Jika diinginkan untuk melihat syarat aplikasi (About), maka program akan masuk ke
Tampilan Syarat Aplikasi yang didalamnya terdapat ketentuan-ketentuan apa saja yang
dibutuhkan untuk menunjang aplikasi. Setelah itu akan ada pilihan back untuk kembali
ke Tampilan Menu 1 dan jika diinginkan untuk kembali maka aplikasi akan kembali ke
Tampilan Menu 1.
4. Jika diinginkan untuk keluar dari aplikasi (Exit) maka program akan berakhir dan keluar.
Berikut adalah beberapa potongan progam pada software Processing yang menjelaskan
proses-proses yang terjadi pada aplikasi Android.
Potongan program diatas adalah inisialisasi perangkat bluetooth pada Tablet Android
dan modul bluetooth HC-06.
13
Listing program diatas adalah potongan program yang berfungsi untuk melakukan
proses auto pairing (connect) antara modul bluetooth HC-06 dengan Tablet Android. Program
mengambil nilai “Unique Idintifier” dari modul bluetooth yang dipakai sebagai identifikasi
perangkat bluetooth HC-06. Jadi saat bluetooth pada alat dan Tablet Android telah aktif, Tablet
android yang bertindak sebagai master akan mencari perangakat bluetooth slave HC-06 yang
telah diidentifikasi dengan nilai Unique Idintifier : “20:13:02:19:12:37” dan akan melakukan
proses pairing secara otomatis. Berikut adalah nilai Unique Idintifier modul bluetooth HC-06
dengan nama default “linvior” yang ditandai dengan warna biru ditunjukan pada Gambar 3.10.
Gambar 3.10. Unique Identifier Modul Bluetooth HC-06
14
Gambar 3.11 Diagram Alir Menu 2
Gambar 3.11 menunjukkan diagram alir Tampilan Menu 2. Tampilan ini akan muncul
jika dikondisikan alat dengan Tablet Android dalam keadaan terhubung atau pairing. Berikut
adalah penjelasan diagram alir tersebut :
1. Pada tampilan Menu 2 terdapat 3 pilihan yaitu pilihan Open, Play dan Exit.
2. Jika diinginkan untuk membuka file partitur lagu (Open), maka lagu akan dipilih secara
manual oleh user pada tampilan open partitur lagu dan kemudian program akan
mengambil direktori file partitur lagu yang dipilih dan mengurutkan file dalam direktori
tersebut.
3. Jika diinginkan untuk memulai pembacaan partitur (Play) yang telah dipilih, maka
aplikasi akan masuk ke tampilan Play yang menampilkan file partitur lagu yang telah
dipilih.
15
4. Jika diinginkan untuk keluar (exit), maka aplikasi akan berakhir.
Berikut ini adalah penggalan codding dari program membuka SD Card dan mengambil
direktori dari file atau partitur lagu yang dipilih.
Saat user menekan Open pada tampilan Menu 2, maka secara otomatis program akan
menampilkan isi dari direktori SD Card yang sebelumnya telah diatur pada Tablet Android yaitu
"//sdcard/partitur/". Artinya di dalam media penyimpanan (SD Card) dari Tablet Android dibuat
folder dengan nama “partitur” yang bertujuan agar memudahkan pengguna dalam mencari
partitur lagu yang diinginkan. Kemudian lagu disimpan ke dalam folder “partitur” yang telah
dibuat. Misalnya lagu yang dimasukan diberi nama “Lagu1”. Setelah itu maka direktori yang
baru setelah ditambahkan file partitur lagu tersebut menjadi "//sdcard/partitur/Lagu1". Direktori
inilah yang dipakai program untuk mengambil file atau patitur lagu di dalam folder “Lagu1”.
Lagu kemudian ditampilkan sesuai indeks lagu yang diatur harus dengan format “jpeg” atau
“jpg”. Program dirancang untuk mengurutkan file dengan indeks angka dan huruf namun pada
perancangan ini disarankan menggunakan indeks angka yang teratur agar mempermudah proses
pembacaan dengan meminimalisir kesulitan pengurutan partitur lagu.
16
Gambar 3.12 Diagram Alir Tampilan Play (Menu 3)
Gambar 3.12 menunjukkan diagram alir motion screen pada tampilan Play (Menu 3).
Aplikasi akan masuk ke tampilan Play jika dikondisikan user telah memilih partitur lagu yang
ingin dimainkan. Berikut adalah penjelasan dari diagram alir tersebut :
1. Saat program menerima karakter “R” yang dikirim dari mikrokontroler dengan
komunikasi nirkabel bluetooth yang sebelumnya telah diinisialisasi pada mikrokontroler
sebagai keluaran pedal saklar kanan, maka program akan menampilkan lembar patitur
lagu berikutnya (next slide).
2. Saat program menerima karakter “L” yang dikirim dari mikrokontroler melalui
komunikasi nirkabel bluetooth yang sebelumnya telah diinisialisasi pada mikrokontroler
17
sebagai keluaran pedal saklar kiri, maka program akan menampilkan lembar partitur
lagu sebelumnya (previous slide).
3. Jika diinginkan untuk kembali ke Tampilan Menu 2 atau ingin mengganti lagu yang
akan dimainkan, maka program akan kembali ke Tampilan Menu 2.
Program untuk motion slide dapat ditunjukan pada potongan program di bawah ini:
Saat file lagu yang telah dipilih dengan format gambar (.jpeg) kemudian program akan
mendeteksi masukan dari pedal saklar yang dikirim melalui komunikasi serial bluetooth. Jika
masukan berasal dari pedal saklar kiri atau PINA.1 yang akan mengeluarkan tampilan karakter
“L”, maka program akan melakukan decrement terhadap partitur yang sudah dimasukan. Partitur
sebelumnya telah diurutkan berdasarkan indeks nomor (1,2,3,...dst) akan digerakan sesuai
urutannya. Misalkan Indeks nomor partitur lagu adalah m. Saat program pada Tablet Android
mendeteksi adanya masukan karakter “L”, maka partitur akan “- -“ (decrement) atau (m-1), yang
menyebabkan program akan menampilkan lembaran partitur lagu ke-(m-1), jika program
mendeteksi adanya masukan karakter “R” maka partitur akan “++” (increment) m+1, yang akan
menyebabkan program akan menampilkan lembaran partitur ke-(m+1) dan seterusnya.
18