Sistem Pengendalian Gerbang Otomatis Menggunakan Pengendali Radio Jarak Jauh.
ABSTRAK
Saat ini, manusia telah menjadi lebih sibuk, bahkan untuk melakukan hal kecil pun membutuhkan bantuan orang lain, seperti membuka dan menutup pagar. Hal ini menghasilkan kebiasaan menggunakan teknologi serba otomatis dalam kehidupan modern agar lebih cepat dan lebih efisien dalam melakukan tugas-tugas tertentu. Karena itu, dibuatlah gerbang otomatis, yang menggunakan remote
controller dengan gelombang radio.
Sistem terdiri dari remote yang berfungsi memberi sinyal perintah ke penerima radio frekuensi, Arduino sebagai processor, servo motor sebagai penggerak, sensor jarak, dan buzzer. Gerbang menggunakan sensor jarak yang terdiri dari LED inframerah dan fotodioda yang berfungsi sebagai sistem keselamatan. Sensor akan menghentikan putaran servo motor dan membunyikan
buzzer ketika mendeteksi ada benda yang menghalangi saat akan menutup.
Dengan sistem yang efisien dikombinasikan dengan fitur keselamatan yang efektif, produk ini akan menjadi teknologi yang akan membantu manusia.
(2)
ABSTRACT
Nowadays, humans have become busier, that need help from others even for the smallest things, such as to open and to close fence. This has resulted in a habit of using automatic technologies in modern life to make it faster and more efficient in performing certain tasks. Therefore, the automatic gate, which use remote controller with radio waves is made.
The system consists of a remote which give signals to radio frequency receiver, Arduino as its processor, servo motor to perform movement, proximity sensor, and buzzer. The gate uses proximity sensors consist of LED infrared and photodiode which functions as safety system. Sensor will stop the rotation and the buzzer will ring to warn the user of servomotor when it detects any particular objects that block it while closing. With such an efficient system combined with effective safety feature, this product is surely a helpful advanced technology for people.
(3)
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN
PERNYATAAN ORISINALITAS LAPORAN
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI
ABSTRAK ... i
ABSTRACT ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR GAMBAR ... vii
DAFTAR TABEL ... ix
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Identifikasi Masalah ... 2
1.3 Tujuan... 2
1.4 Pembatasan Masalah ... 2
1.5 Sistematika Penelitian ... 3
BAB II LANDASAN TEORI ... 5
2.1 Arduino... 5
2.2 LED Infrared ... 6
2.3 Photodiode ... 8
2.4 Servo Motor Continuous ... 9
2.5 Remote Controller dan Receiver Radio Frekuensi ... 10
BAB III PERANCANGAN... 14
3.1 Diagram Blok ... 14
(4)
3.3 Perancangan Pintu Gerbang ... 17
3.4 Perancangan Landasan dan Jalur Gerbang ... 18
3.5 Perancangan Tiang Untuk Servo ... 19
3.6 Perancangan Roda ... 20
3.7 Perancangan Sensor... 21
3.8 Perancangan Switch ... 23
3.9 Perancangan Rantai ... 24
3.10 Skematik Rangkaian Infrared dan Photodiode ... 25
3.11 Skematik Rangkaian Pembagi Tegangan ... 26
3.12 Skematik Rangkaian Gerbang Otomatis ... 27
3.13 Pemrograman Arduino ... 29
BAB IV PENGAMATAN DAN ANALISA ... 41
4.1 Percobaan Sensor Jarak ... 41
4.2 Percobaan Remote Controller dan Receiver... 47
4.3 Percobaan Daya Tahan ... 49
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 51
5.1 Kesimpulan... 51
5.2 Saran ... 51
DAFTAR PUSTAKA ... 52 LAMPIRAN A ... A-1 LAMBIRAN B ... B-1
(5)
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Arduino... 5
Gambar 2.2 LED Infrared ... 6
Gambar 2.3 Cara kerja LED ... 7
Gambar 2.4 Photodiode ... 8
Gambar 2.5 Servo Motor ... 9
Gambar 2.6 Transceiver dan Receiver RF ... 10
Gambar 2.7 PT2262 ... 11
Gambar 2.8 PT2272 ... 12
Gambar 3.1 Diagram Blok ... 14
Gambar 3.2 Diagram Alir ... 16
Gambar 3.3 Pintu Pagar ... 17
Gambar 3.4 Landasan Pagar ... 18
Gambar 3.5 Dudukan Motor ... 19
Gambar 3.6 Model Roda ... 20
Gambar 3.7 Bearing ... 21
Gambar 3.8 Sensor ... 22
Gambar 3.9 Switch ... 23
Gambar 3.10 Rantai ... 24
(6)
Gambar 3.12 Pembagi Tegangan ... 26
Gambar 3.13 Skematik Rangkaian Gerbang ... 27
Gambar 3.14 Program Arduino ... 29
Gambar 3.15 Void Setup ... 30
Gambar 3.16 Void Loop ... 32
Gambar 3.17 Program Switch ... 33
Gambar 3.18 Program Sensor ... 34
Gambar 3.19 Program Remote Controller ... 36
Gambar 3.20 Action Dari Variable ... 38
Gambar 3.21 Program Serial Monitor ... 39
Gambar 4.1 Percobaan Indoor ... 42
Gambar 4.2 SM Sensor Indoor ... 43
Gambar 4.3 Percobaan Outdoor ... 44
Gambar 4.4 SM Sensor Outdoor ... 45
(7)
LAMPIRAN A
PROGRAM PENGENDALIAN PINTU PAGAR
OTOMATIS MENGGUNAKAN GELOMBANG RADIO
#include <Servo.h> boolean buka=false; boolean tutup=false; boolean bukatrs=false; boolean tutuptrs=false; boolean aktif=false; int berhenti=87; Servo S;
void setup() { Serial.begin(9600);
pinMode(6, INPUT); //pin untuk tombol tutup RF pinMode(7, INPUT); //pin untuk tombol buka RF pinMode(8, OUTPUT); //pin buzzer
pinMode(10, INPUT); //switch buka pinMode(11, INPUT); //switch tutup digitalWrite(8,LOW);
digitalWrite(10,HIGH); digitalWrite(11,HIGH); S.attach(9); //servo motor } void loop(){ int sensor1=analogRead(A1); int sensor2=analogRead(A5); int buzz=digitalRead(8); int s1; int s2; int sw1=digitalRead(11); int sw2=digitalRead(10); int b= digitalRead(7); int t= digitalRead(6); delay(50);
if ((sw1==0)&&(sw2==1)){//mengatur switch tutup tutup=false;
buka=true; aktif=true; }
(8)
if ((sw1==1)&&(sw2==0)){//mengatur switch buka buka=false; tutup=true; aktif=true; digitalWrite(8,LOW); }
if ((sw1==0)&&(sw2==0)){//kedua switch mati buka=true; tutup=true; aktif=true; } if (sensor1<800){s1=1; delay(50);}
else if (sensor1>=800)s1=0;
if (sensor2<700){s2=1; delay(50);}
else if (sensor2>=700)s2=0;
if((s1==1)||(s2==1)){aktif=false;digitalWrite(8,HIGH);} else if((s1==0)&&(s2==0))aktif=true;
delay(50);
if((b==0)&&(t==1)){//input tombol buka bukatrs=true;
tutuptrs=false; aktif=true;
buka=true; digitalWrite(8, LOW); delay(50);
}
if((b==1)&&(t==0)){//input tombol tutup tutuptrs=true; bukatrs=false; aktif=true; tutup=true; delay(50); } if ((b==1)&&(t==1)&&(buka==true)&&(tutup==true)&&(tutuptrs==true)){ S.write(berhenti); if((b==1)&&(t==0)) S.write(110); }
else if ((b==1)&&(t==1)&&(buka==true)&&(tutup==true)&&(bukatrs==true)){ S.write(berhenti);
(9)
S.write(70); } else{ if(aktif==false){ S.write(berhenti); digitalWrite(8,LOW); delay(500); } else if((buka==true)&&(bukatrs==true)){ S.write(100); } else if((tutup==true)&&(tutuptrs==true)){ S.write(75); } else S.write(berhenti); digitalWrite(8,LOW); } Serial.print(b); Serial.print(t); Serial.print(buzz); Serial.print(" "); Serial.print(sw1); Serial.print(sw2); Serial.print(" "); Serial.print(s1); Serial.print(s2); Serial.println(); Serial.print(sensor1); Serial.print(" "); Serial.print(sensor2); Serial.println();
if(aktif==true)Serial.print("aktif true"); Serial.print(" ");
if(buka==true)Serial.print("buka true"); Serial.print(" ");
if(tutup==true)Serial.print("tutup true"); Serial.print(" ");
if(bukatrs==true)Serial.print("bukatrs true"); Serial.print(" ");
if(tutuptrs==true)Serial.print("tutuptrs true"); Serial.print(" ");
Serial.println(); delay(100);
(10)
LAMPIRAN B
SKEMATIK PINTU PAGAR OTOMATIS MENGGUNAKAN
GELOMBANG
(11)
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Dewasa ini kegiatan manusia sehari-harinya semakin sibuk, bahkan untuk melakukan kegiatan kecil pun kadang membutuhkan bantuan orang lain. Maka dari itu pada jaman teknologi yang semakin pesat ini banyak diciptakan mesin dan robot yang dapat membantu manusia dalam melakukan pekerjaan ataupun kegiatan sehari-harinya, sehingga manusia tidak perlu banyak melakukan kegiatan kecil dan bisa terfokus dengan kegiatan utamanya seperti bekerja. Salah satu yang menghambat waktu manusia adalah membuka dan menutup gerbang rumah saat akan pergi berkendara atau pulang sehabis berkendara, yang cukup memakan waktu, selain itu cuaca yang buruk melengkapi kesibukan ini.
Bagi yang tinggal di Indonesia tentunya mengalami musim kemarau, dan bagi yang mengendarai mobil sungguh sangat tidak nyaman jika harus membuka gerbang rumah saat pulang dalam keadaan angin kencang berdebu. Jika membayar orang lain untuk selalu siap sedia membukakan pintu gerbang tentu membutuhkan tambahan biaya. Atas dasar itulah penulis ingin membuat pengendalian gerbang yang dapat secara otomatis diatur untuk dapat beroperasi sesuai keinginan, yaitu membuka dan menutup.
(12)
BAB I PENDAHULUAN
1.2
Identifikasi Masalah
Beberapa masalah yang akan dibahas pada sistem pengendalian gerbang ini adalah sebagai berikut :
1. Remote controller harus bisa mengatur gerakan gerbang dengan
cara memutarkan rotor pada servo motor ke arah CW(Clock Wise)/ searah jarum jam atau CCW(Counter Clock Wise)/ berlawanan arah dengan jarum jam, sehingga gerbang dapat membuka dan menutup. 2. Servo motor harus bisa dihentikan secara otomatis dan buzzer dapat
berbunyi bila sensor infrared mendeteksi objek di depannya atau jika ada benda yang menghalangi gerbang saat hendak menutup.
1.3
Tujuan
Tujuan dari pembuatan sistem pengendalian gerbang menggunakan gelombang radio ini adalah sebagai berikut :
1. Membantu mempermudah membuka dan menutup pintu gerbang secara otomatis dengan cara menggunakan remote controller. 2. Sensor yang posisi nya ada di depan gerbang dapat memberikan
perintah diam pada servo motor, saat mendeteksi adanya benda pada jalur buka dan tutup gerbang dan buzzer dapat berbunyi.
1.4
Pembatasan Masalah
Batasan masalah pada proyek ini antara lain :
1. Pintu gerbang hanya model, namun memiliki cara kerja seperti aslinya.
2. Penggerak yang digunakan pada model adalah servo motor
continuous, sehingga dapat berputar CW atau CCW sampai 360
(13)
BAB I PENDAHULUAN
3. Sensor infrared yang digunakan untuk mendeteksi benda, tidak menggunakan penguat, sehingga hasil dari pembacaannya masih terbatas, hanya sejauh 8cm.
4. Roda yang dipasang pada model tidak seperti aslinya, tapi terbuat dari bearing/laher, dengan poros yang tak dapat berputar.
5. Pembacaan dari sensor photodiode dapat terpengaruh oleh cuaca, misalnya hujan.
1.5
Sistematika Penelitian
Bab I : Pendahuluan
Berisi pembahasan mengenai garis besar yang memuat latar belakang, identifikasi masalah, tujuan, pembatasan masalah dan sistematika penelitian dalam pembuatan “Sistem Pengendalian Gerbang Otomatis Menggunakan Pengendali Radio Jarak Jauh”.
Bab II : Landasan Teori
Berisi penjelasan mengenai pengertian Arduino, infrared,
photodiode, servo motor, transceifer dan receiver RF, bearing,
dan segala hardware maupun software, serta cara kerjanya.
Bab III: Perancangan
Merupakan pemaparan metode yang digunakan dalam perancangan gerbang otomatis, pengamatan dengan mengamati hasil permbacaan dari serial monitor menggunakan program Arduino Alpha.
(14)
BAB I PENDAHULUAN
Bab IV : Pengamatan dan Analisa
Berisi penjelasan mengenai cara kerja alat dan analisa remote
controller, servo motor, sensor jarak, dan juga alarm.
Bab V : Kesimpulan dan Saran
Bab ini berisi kesimpulan setelah merancang gerbang otomatis ini, dimana kesimpulan tersebut menjawab tujuan yang ada di dalam Bab I. Selain itu, Bab ini berisi saran-saran yang dapat diberikan untuk perancangan hardware berikutnya.
(15)
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan
1. Gerbang dapat dikendalikan dengan baik, dan sudah bisa bergerak sesuai perintah dari remote controller, yaitu membuka dan menutup gerbang.
2. Sensor jarak pada bagian depan sudah bisa mendeteksi benda di
hadapannya dan mengirimkan perintah untuk menghentikan putaran
servo motor, selain itu buzzer pun sudah dapat berbunyi saat sensor
jarak mendeteksi adanya benda.
5.2
Saran
Sebagai model, gerbang otomatis ini sudah bisa beroperasi dengan baik. Sensor sudah bekerja sesuai pengaturan, namun untuk pengembangan selanjutnya, sensor jarak pada bagian depan gerbang yang sekarang ini menggunakan infrared dan photodiode, bisa diganti dengan
sensor lain yang lebih baik, seperti sonar / sensor ping agar tidak
terpengaruh oleh cuaca seperti cahaya matahari dan hujan. Dengan sensor yang lebih baik, diharapkan akan memberi performansi yang lebih baik.
(16)
DAFTAR PUSTAKA
Artanto, Dian. 2012. Yuk Membuat Robot. Jakarta : Gramedia Widiasarana Indonesia. Artanto, Dian. 2012. Interaksi Arduino dan LabVIEW. Jakarta : Elex Media.
Darmawan, Aan. 2011. Modul Pelatihan Arduino Teknik Elektro Universitas Kristen Maranatha. Bandung : Teknik Elektro Maranatha.
http://arduino.cc/it/Main/ArduinoBoardSerialSingleSided3
http://bocah-cakil.blogspot.com/2011/07/rangkaian-sensor-proximity-rangkaian.html
http://coral-home.over-blog.com/article-reverse-dc-motor-by-simple-2-channel-wireless-remote-control-system-86329107.html
http://elektro-kontrol.blogspot.com/2011/06/mengakses-motor-servo.html http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/24865/4/Chapter%20II.pdf http://www.buildcircuit.com/all-projects/arduino-projects/
http://www.klinik_robot.indonetwork.co.id/1301709/rc-02-remote-control-2-channel.htm http://www.pyroelectro.com/tutorials/servo_motor/theory.html
(1)
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Dewasa ini kegiatan manusia sehari-harinya semakin sibuk, bahkan untuk melakukan kegiatan kecil pun kadang membutuhkan bantuan orang lain. Maka dari itu pada jaman teknologi yang semakin pesat ini banyak diciptakan mesin dan robot yang dapat membantu manusia dalam melakukan pekerjaan ataupun kegiatan sehari-harinya, sehingga manusia tidak perlu banyak melakukan kegiatan kecil dan bisa terfokus dengan kegiatan utamanya seperti bekerja. Salah satu yang menghambat waktu manusia adalah membuka dan menutup gerbang rumah saat akan pergi berkendara atau pulang sehabis berkendara, yang cukup memakan waktu, selain itu cuaca yang buruk melengkapi kesibukan ini.
Bagi yang tinggal di Indonesia tentunya mengalami musim kemarau, dan bagi yang mengendarai mobil sungguh sangat tidak nyaman jika harus membuka gerbang rumah saat pulang dalam keadaan angin kencang berdebu. Jika membayar orang lain untuk selalu siap sedia membukakan pintu gerbang tentu membutuhkan tambahan biaya. Atas dasar itulah penulis ingin membuat pengendalian gerbang yang dapat secara otomatis diatur untuk dapat beroperasi sesuai keinginan, yaitu membuka dan menutup.
(2)
BAB I PENDAHULUAN
1.2
Identifikasi Masalah
Beberapa masalah yang akan dibahas pada sistem pengendalian gerbang ini adalah sebagai berikut :
1. Remote controller harus bisa mengatur gerakan gerbang dengan cara memutarkan rotor pada servo motor ke arah CW(Clock Wise)/ searah jarum jam atau CCW(Counter Clock Wise)/ berlawanan arah dengan jarum jam, sehingga gerbang dapat membuka dan menutup. 2. Servo motor harus bisa dihentikan secara otomatis dan buzzer dapat berbunyi bila sensor infrared mendeteksi objek di depannya atau jika ada benda yang menghalangi gerbang saat hendak menutup.
1.3
Tujuan
Tujuan dari pembuatan sistem pengendalian gerbang menggunakan gelombang radio ini adalah sebagai berikut :
1. Membantu mempermudah membuka dan menutup pintu gerbang secara otomatis dengan cara menggunakan remote controller. 2. Sensor yang posisi nya ada di depan gerbang dapat memberikan
perintah diam pada servo motor, saat mendeteksi adanya benda pada jalur buka dan tutup gerbang dan buzzer dapat berbunyi.
1.4
Pembatasan Masalah
Batasan masalah pada proyek ini antara lain :
(3)
3. Sensor infrared yang digunakan untuk mendeteksi benda, tidak menggunakan penguat, sehingga hasil dari pembacaannya masih terbatas, hanya sejauh 8cm.
4. Roda yang dipasang pada model tidak seperti aslinya, tapi terbuat dari bearing/laher, dengan poros yang tak dapat berputar.
5. Pembacaan dari sensor photodiode dapat terpengaruh oleh cuaca, misalnya hujan.
1.5
Sistematika Penelitian
Bab I : Pendahuluan
Berisi pembahasan mengenai garis besar yang memuat latar belakang, identifikasi masalah, tujuan, pembatasan masalah dan sistematika penelitian dalam pembuatan “Sistem Pengendalian Gerbang Otomatis Menggunakan Pengendali Radio Jarak Jauh”.
Bab II : Landasan Teori
Berisi penjelasan mengenai pengertian Arduino, infrared, photodiode, servo motor, transceifer dan receiver RF, bearing, dan segala hardware maupun software, serta cara kerjanya.
Bab III: Perancangan
Merupakan pemaparan metode yang digunakan dalam perancangan gerbang otomatis, pengamatan dengan mengamati hasil permbacaan dari serial monitor menggunakan program Arduino Alpha.
(4)
BAB I PENDAHULUAN
Bab IV : Pengamatan dan Analisa
Berisi penjelasan mengenai cara kerja alat dan analisa remote controller, servo motor, sensor jarak, dan juga alarm.
Bab V : Kesimpulan dan Saran
Bab ini berisi kesimpulan setelah merancang gerbang otomatis ini, dimana kesimpulan tersebut menjawab tujuan yang ada di dalam Bab I. Selain itu, Bab ini berisi saran-saran yang dapat diberikan untuk perancangan hardware berikutnya.
(5)
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan
1. Gerbang dapat dikendalikan dengan baik, dan sudah bisa bergerak sesuai perintah dari remote controller, yaitu membuka dan menutup gerbang.
2. Sensor jarak pada bagian depan sudah bisa mendeteksi benda di hadapannya dan mengirimkan perintah untuk menghentikan putaran servo motor, selain itu buzzer pun sudah dapat berbunyi saat sensor jarak mendeteksi adanya benda.
5.2
Saran
Sebagai model, gerbang otomatis ini sudah bisa beroperasi dengan baik. Sensor sudah bekerja sesuai pengaturan, namun untuk pengembangan selanjutnya, sensor jarak pada bagian depan gerbang yang sekarang ini menggunakan infrared dan photodiode, bisa diganti dengan sensor lain yang lebih baik, seperti sonar / sensor ping agar tidak terpengaruh oleh cuaca seperti cahaya matahari dan hujan. Dengan sensor yang lebih baik, diharapkan akan memberi performansi yang lebih baik.
(6)
DAFTAR PUSTAKA
Artanto, Dian. 2012. Yuk Membuat Robot. Jakarta : Gramedia Widiasarana Indonesia. Artanto, Dian. 2012. Interaksi Arduino dan LabVIEW. Jakarta : Elex Media.
Darmawan, Aan. 2011. Modul Pelatihan Arduino Teknik Elektro Universitas Kristen Maranatha. Bandung : Teknik Elektro Maranatha.
http://arduino.cc/it/Main/ArduinoBoardSerialSingleSided3
http://bocah-cakil.blogspot.com/2011/07/rangkaian-sensor-proximity-rangkaian.html
http://coral-home.over-blog.com/article-reverse-dc-motor-by-simple-2-channel-wireless-remote-control-system-86329107.html
http://elektro-kontrol.blogspot.com/2011/06/mengakses-motor-servo.html http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/24865/4/Chapter%20II.pdf http://www.buildcircuit.com/all-projects/arduino-projects/
http://www.klinik_robot.indonetwork.co.id/1301709/rc-02-remote-control-2-channel.htm http://www.pyroelectro.com/tutorials/servo_motor/theory.html