Sistem Pengamanan Pintu Shelter BTS Otom
JURNAL TUGAS AKHIR
SISTEM PENGAMANAN PINTU SHELTER BTS OTOMATIS
MENGGUNAKAN PASSWORD BERBASIS PONSEL CERDAS
ANDROID, MODUL BLUETOOTH DAN ARDUINO UNO
Jurnal Tugas Akhir Disusun Guna Memenuhi Syarat Kelulusan di
Program Studi D3 Teknik Telekomunikasi
Sekolah Tinggi Teknologi Telematika Telkom Purwokerto
OLEH:
SARAH DEVI ANGGRAINI
NIM : D312037
PROGRAM STUDI D3 TEKNIK TELEKOMUNIKASI
STT TELEMATIKA TELKOM PURWOKERTO
PURWOKERTO
2015
SISTEM PENGAMANAN PINTU SHELTER BTS OTOMATIS MENGGUNAKAN PASSWORD
BERBASIS PONSEL CERDAS ANDROID, MODUL BLUETOOTH DAN ARDUINO UNO
Sarah Devi Anggraini1, Wahyu Pamungkas2, Eko Fajar Cahyadi3,
d312037@akatelsp.ac.id 2wahyu@st3telkom.ac.id 3ekofajarcahyadi@st3telkom.ac.id
Program Studi D3Teknik Telekomunikasi, Purwokerto
1,2.3
Sekolah Tinggi Teknologi Telematika Telkom Purwokerto
1
ABSTRACT
Development of microcontroller technology growing rapidly with many innovations to take advantage of these
technologies. One innovation by utilizing the microcontroller is a security system. One of the telecommunication
property that require high security system is BTS (Base Transceiver Station) shelter room. BTS Shelter room is
a place of storage devices that support the work of telecommunications base stations, and connected to a central
or hub device. To increase the security level of the BTS shelter door, so in this final project built an automation
system security lock that door in the application using the Arduino UNO controlled by a password that has been
assigned to applications of Android Smartphone utilizing radio frequency bluetooth. The method used in
security systems door automatic BTS shelter using the experimental method, by direct application to design,
hardware and software. Bluetooth Module HC-05 as a communication media between bluetooth and Android
Smartphone as a remote control. Arduino UNO function for controlling the output of the automatic door
security system, the output of the DC motor (driver door) as well as the appearance of the sound output with
components of buzzer. Buzzer combined with LED (Light Emitting Diode) as a visual output used as a warning
alert, if there is a mismatch between the combination of password set on smartphone applications, therefore the
door can not be opened. Password to control (open/close) the door is "Open123" which is then processed by the
Arduino UNO to control the door and activate the alarm function of the LED and Buzzer when the password is
entered incorrectly. The results show that the security system is running properly and can be developed as
expected.
Keywords: Arduino UNO, Bluetooth, Securty sistem of shelter BTS room, Android Smartphone
ABSTRAK
Perkembangan teknologi mikrokontroller berkembang semakin cepat seiring banyaknya inovasi yang
memanfaatkan teknologi tersebut. Salah satu inovasi yang memanfaatkan mikrokontroller yaitu sebagai sistem
pengamanan. Salah satu ruangan telekomunikasi yang membutuhkan keamanan yang tinggi adalah ruangan
shelter BTS (Base Transceiver Station). Shelter BTS merupakan suatu tempat penyimpanan perangkatperangkat telekomunikasi yang menunjang pekerjaan BTS, serta terhubung ke sebuah sentral atau pusat
perangkat. Untuk menambah tingkat keamanan pintu shelter, maka pada Tugas Akhir ini dibangun sistem
otomatisasi kunci pengaman pintu yang dalam penerapannya menggunakan mikrokontroller Arduino UNO yang
dikendalikan dengan password yang telah ditetapkan pada aplikasi Smartphone Android memanfaatkan
frekuensi radio bluetooth. Metode yang digunakan dalam sistem pengamanan pintu shelter BTS otomatis
menggunakan metode eksperimen, yaitu dengan langsung melakukan perancangan aplikasi, hardware maupun
software. Modul bluetooth HC-05 sebagai media komunikasi bluetooth dan Smartphone Android sebagai
pengendali jarak jauh. Arduino UNO difungsikan untuk pengendali output dari sistem pengamanan pintu
otomatis ini, output motor DC (penggerak pintu) sekaligus penampilan output bunyi dengan bantuan komponen
buzzer. Buzzer yang dikombinasi dengan LED (Light Emitting Diode) sebagai output visual yang bisa dijadikan
peringatan, jika kombinasi password yang diatur pada aplikasi smartphone salah dan pintu tidak dapat terbuka.
Password untuk mengendalikan (buka/tutup) pintu adalah “Open123” yang kemudian diproses oleh Arduino
UNO untuk mengendalikan pintu dan mengaktifkan fungsi alarm dari LED dan Buzzer apabila password yang
dimasukan salah. Hasil pengujian menunjukkan sistem pengamanan yang dibuat dapat berfungsi dengan baik
dan dapat dikembangkan sesuai yang diharapkan.
Kata Kunci: Arduino UNO, Bluetooth, Sistem keamaan shelter BTS, Smartphone Android
I.
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Seiring perkembangan zaman, teknologi
berkembang semakin pesat. Saat ini, banyak
perkembangan
teknologi
yang
telah
menghasilkan alat yang berbasis otomatis
sebagai piranti untuk mempermudah kegiatan
manusia bahkan menggantikan peran manusia
dalam suatu fungsi tertentu.
Pada
saat
ini
banyak
perangkat
telekomunikasi yang terbilang mahal tersimpan
dengan kurangnya tingkat keamanan. Salah satu
ruangan telekomunikasi yang membutuhkan
keamanan yang tinggi adalah ruangan shelter
BTS (Base Station Transceiver). Shelter BTS
merupakan
suatu
tempat
penyimpanan
perangkat-perangkat
telekomunikasi
yang
menunjang pekerjaan BTS, serta terhubung ke
sebuah pusat perangkat. Sistem keamanan pintu
shelter saat ini masih menggunakan slot
pengunci atau kunci gembok sebagai pengunci
pintu yang merupakan metode manual. Hal ini
menyebabkan
kurang
efektif
dalam
pemakaiannya, mengingat semakin tingginya
kejahatan berupa pencurian atau perampokan
yang terjadi. Oleh karena itu, dibutuhkannya
kunci pengaman yang kuat dan juga mampu
menutupi aspek kekurangan pada pintu gerbang
manual agar petugas BTS dapat memasuki
shelter BTS dengan mudah.
Dari penjelasan di atas, dapat disimpulkan
bahwa agar lebih mempermudah untuk
memasuki shelter BTS, untuk melakukan
tugasnya dan juga menambah pengamanan pintu
shelter maka perlu dibangun sistem otomatisasi
kunci pengaman pintu dalam penerapannya.
Pada Tugas akhir (TA) ini, Mikropengendali
Arduino dapat mengendalikan motor DC yang
terhubung mikropengendali Arduino. Bluetooth
merupakan sebuah teknologi berbasis RF (Radio
Frequency) pendek yang beroprasi dalam pita
frekuensi 2,4 GHz dengan jarak maksimal 10
meter. Untuk menghubungkan dua sistem
mikrokontroler agar bisa berkomunikasi via
serial port maka dipasang sebuah modul
bluetooth yang ada pada smarthphone berbasis
sistem operasi android Komunikasi dapat
langsung dilakukan setelah kedua bagian dari
modul melakukan pairing. Bagian dari modul
bluetooth ini terdiri dari bluetooth master
(Transmitter) sebagai kendali dan bluetooth
clave (Receiver) sebagai penerima perintah dari
sistem kendali. Koneksi via bluetooth ini
menyerupai komunikasi serial biasa, yaitu
adanya pin Tx (Transmitter) dan Rx (Receiver)
sebagai penggerak pintu ketika terhubung
dengan modul bluetooth yang memiliki
pengaturan password agar pintu dapat terbuka
dari smarthphone berbasis sistem operasi
android. Penggerak pintu yang digunakan adalah
motor listrik. Energi mekanik dari motor listrik
ini berupa putaran. Sesuai dengan namanya
sebagai alat penggerak pintu dan prinsip
kerjanya dapat menghasilkan putaran, maka
motor listrik inilah yang bertugas membuka dan
menutup pintu otomatis ini dengan putarannya.
Arduino UNO difungsikan untuk pengendali
output dari sistem pengamanan pintu otomatis
ini, yaitu output motor DC (penggerak pintu)
sekaligus penampilan output bunyi dengan
bantuan komponen buzzer. Buzzer yang
dikombinasi dengan LED (Light Emitting Diode)
sebagai output visual yang bisa dijadikan
peringatan bahwa kombinasi password yang
diatur pada bluetooth salah dan pintu tidak dapat
terbuka.
1.2. Metodologi Penelitian
Metodologi penelitian yang digunakan
dalam perancangan dan pembuatan Tugas
Akhir ini adalah:
1.2.1 Eksperimen Alat
Merancang
suatu
sistem
pengamanan pintu sheleter BTS otomatis
menggunakan password dikendalikan
oleh Arduino dan smarphone android.
1.2.2 Instrument Penelitian
Pada proses tugas akhir ini
memerlukan sebuah smartphone android,
modul bluetooth HC-05, pengendali
mikro Arduino Uno, buzzer, LED, driver
motor DC, motor DC dan catu daya DC
serta rangkaian elektronika yang dapat
menunjang perancangan alat tersebut.
1.2.3 Parameter Penelitian
Parameter penelitian dalam Tugas
Akhir ini adalah bergeraknya pintu untuk
membuka/menutup yang dikendalikan
oleh aplikasi smartphone android, dengan
syarat password yang dimasukan pada
aplikasi Android tersebut benar.
1.2.4 Pengumpulan Data
Metode pengumpulan data dalam
Tugas Akhir ini meliputi parameter input
dan output antara lain:
1. Data Kebutuhan Perancangan
Data ini didapatkan dengan
melakukan mencari, mengumpulkan,
dan mempelajari buku–buku yang
memuat materi serta datasheet
maupun komponen-komponen yang
berkaitan dengan topik yang diangkat
pada judul penelitian Tugas Akhir ini.
2. Data Penelitian Hasil Uji Alat
Data ini merupakan data dari
parameter yang diamati pada saat
pengujian alat dalam parameter ini
yakni aktifnya LED hijau sekaligus
bergeraknya motor DC sebagai pintu
ketika password yang dimasukan
benar namun ketika password yang
dimasukan salah, LED dan buzzer
akan aktif sedangkan motor DC akan
diam.
1.2.5 Metode Analisa
Metode
Analisa
memaparkan
mengenai sistem kerja dan design dari
sistem pengamanan pintu shelter BTS
otomatis
menggunakan
password
berbasis Arduino dan bluetooth.
1.2.6 Rencana Kerja
Gambar 1.1 Bagan Pengerjaan Tugas Akhir
Rencana kerja pembuatan alat, jika
digambarkan dalam bagan adalah seperti
pada gambar 1.1. Gambar 1.1 merupakan
bagan pengerjaan Tugas Akhir, asusmsi
aplikasi pada android dan coding program
pada arduino sudah benar.
II. DASAR TEORI
2.1. Perangkat Penyusun Hardware
2.1.1 Arduino UNO[1]
Arduino adalah physical computing atau
single-board microcontroller yang bersifat opensource. Microcontroller yang digunakan pada
Arduino berjenis atmel AVR dengan berbagai
jenis. Software Arduino dapat dijalankan pada
sistem operasi Windows, Machintosh Osx dan
Linux.Gambar 2.1 merupakan board Arduino
UNO.
Gambar 2.1. Board Arduino UNO
Arduino UNO adalah sebuah board
mikrokontroller
yang
menggunakan
mikroprosessor ATmega328P. Untuk lebih
jelasnya dapat dilihat gambar 2.2 mapping
fungsi Atmega328 pada board Arduino.
Gambar 2.2 Mapping Pin Atmega328P Pada Arduino[2]
Arduino UNO berbeda dari semua
Board Arduino sebelumnya. Tabel 2.1
merupakan spesifikasi dari Arduino UNO
2.1.2 Catu Daya
Catu daya memegang perananan penting
pada suatu rangkaian elektronika karena catu
daya merupakan sumber energi dari sebuah
rangkaian. Prinsip penggunaan sistem catu
daya adalah memberikan pasokan listrik ke
suatu rangkaian eletronika agar rangkaian
tersebut dapat bekerja.
Tegangan Trafo
PLN
Dioda Penyearah
Filter
Regulator
Gambar 2.3 Blok Diagram Rangkaian Catu Daya[5]
Rangkaian catu daya adaptor terdiri dari
beberapa blok yang mengubah tegangan AC
dari PLN menjadi tegangan DC yang
diinginkan. Setiap blok menghasilkan bentuk
gelombang tegangan yang berbeda. Pada
blok diagram adaptor diatas dapat dijelaskan
sebagai berikut: Power supply sendiri
merupakan
kumpulan
dari
beberapa
perangkat elektronika diantaranya adalah :
Trafo : Berfungsi untuk Menurunkan
tegangan listrik bolak-balik (AC 110220), Menjadi tegangan listrik yang
rendah sesuai dengan yang dibutuhkan.
Penyearah : Berfungsi mengubah
tegangan listrik bolak-balik AC menjadi
DC.
Tapis
Perata
:
Berfungsi
menyaring/mem-filter tegangan hasil
penyearah (mengurangi faktor ripple).
Regulator: Menstabilkan tegangan atau
memantapkan tegangan tersebut.
Tabel 2.1 Spesifikasi Arduino UNO[1]
Parameter
Mikrokontroler
Tegangan Operasional
Tegangan input yang disarankan
Batas tegangan input
Jumlah pin I/O digital
Jumlah pin analog
Arus DC tiap pin I/O
Arus DC pin 3.3V
Memori Flash
SRAM
EEPROM
Clock Speed
Spesifikasi
ATmega328
5V
7-12V
6-20V
14 (6 di antaranya PWM)
6
40 mA
50 mA
32 KB (ATmega328)
2 KB (ATmega328)
1 KB (ATmega328)
16 MHz
Dari tabel 2.1 spesifikasi Board Arduino
dapat dioprasikan dengan rekomendasi tegangan
untuk Arduino ada pada 7 sampai 12 volt.[3]
2.1.1.1. Komunikasi Serial Arduino UNO
Komunikasi
serial
adalah
pengiriman data secara serial (data
dikirim satu per satu secara
berurutan), sehingga komunikasi
serial jauh lebih lambat daripada
komunikasi paralel. Serial port lebih
sulit ditangani karena peralatan yang
dihubungkan ke serial port harus
berkomunikasi dengan transmisi
serial, sedangkan data pada komputer
diolah secara paralel.[4]
2.1.3 Modul Bluetooth HC-05
Bluetooth adalah protokol komunikasi
wireless yang berkerja pada frekuensi radio
2,4 GHz. Protokol komunikasi ini mampu
melakukan pertukaran data pada perangkat
bergerak seperi PDA, laptop, HP, dan lainlain. Komunikasi Bluetooth merupakan
teknologi berbasis RF (Radio Frequency)
pendek dengan jarak maksimal 10 meter.
Oleh karena itu Bluetooth masuk dalam
kategori jaringan komunikasi data PAN
(Personal Area Network) karena jaringan
yang digunakan personal dan memiliki jarak
pendek.[6]
Gambar 2.4 Modul Bluetooth HC-05[7]
2.1.4 Light Emitting Diode (LED)
LED atau singkatan dari Light Emitting
Diode adalah salah satu komponen elektronik
yang tidak asing lagi di kehidupan manusia
saat ini. LED merupakan dioda yang dapat
memancarkan cahaya pada saat mendapatkan
arus maju (forward bias).
a) Pin 1 dan 9 berfungsi sebagai enable yang akan
mendapatkan input berupa tegangan 0 sampai 5
volt.
b) Pin 2, 7, 10, 15 berfungsi sebagai input.
c) Pin 3, 6, 11, 14 berfungsi sebagai output yang
nilainya tergantung dari input yang dapat dilihat
pada tabel 2.3 output L293D berikut :
Tabel 2.3 Output L293D[11]
Gambar 2.5. Light Emitting Diode (LED).[8]
2.1.5 Buzzer[9]
Buzzer adalah suatu komponen elektronika
yang dapat mengubah getaran listrik menjadi
getaran suara. Buzzer merupakan sepaker atau
device yang digunakan untuk mengeluarkan
suara atau bunyi. Berikut adalah bentuk fisik
komponen buzzer yang ditunjukan pada
gambar 2.6.
Gambar 2.6. Buzzer.[9]
2.1.6 Motor Dirrect Current (DC)
Motor listrik DC merupakan komponen
elektromagnetis yang mengubah energi
listrik menjadi energi makanik.. Motor DC
mempunyai dua bagian dasar, yaitu:
1. Bagian diam/tetap (Stasioner)
2. Bagian berputar (rotor).
Bagian-bagian dari sebuah motor DC
ditunjukan seperti pada gambar 2.7.
Kondisi
Output
Input
Enable
High
High
High
Low
High
Low
d) Pin 4, 5, 12, 13 berfungsi sebagai ground.
e) Pin 8 dihubungkan ke VCC +12 Volt.
f) Pin 16 dihubungkan ke VCC +5 Volt.
2.2. PERANGKAT LUNAK
2.2.1. IDE Arduino 1.0.5
IDE Arduino terdiri dari :
1. Editor program, sebuah windows yang
memungkinkan pengguna menulis dan
mengedit program.
2. Compile, sebuah modul yang mengubah
kode program menjadi kode biner.
3. Uploader, sebuah modul yang memuat
kode biner dari komputer kedalam
memory di dalam papan Arduino.
Sebuah kode program Arduino umumnya
disebut dengan istilah sketch. Tampilan pada
gambar 2.9 adalah tampilan pada IDE
Arduino dengan skecth. [1]
Gambar 2.7 Bagian-bagian Motor DC[10]
Menurut konstruksinya terdapat tiga
jenis motor DC, yaitu motor DC Shunt,
motor DC penguat terpisah dan motor DC
seri.
1. Motor DC Shunt
2. Motor DC seri
3. Motor DC penguat terpisah (compoun)[10]
2.1.7 Driver Motor DC L293D
Gambar 2.8 Pin IC L293 D
Sesuai gambar 2.8 dapat dilihat L293D
terdiri dari 16 pin yang memiliki fungsi
antara lain:
Gambar 2.9 Tampilan IDE Arduino dengan
Sebuah Sketch
2.2.2. Strukur Bahasa Pemograman Arduino[12]
Struktur
dasar
bahasa
pemrograman Arduino terdiri dari dua bagian
yaitu :
Void setup()
{
// Statement; }
Void loop()
{
// Statement; }
a.Setup()
Fungsi setup() hanya dipanggil satu kali
ketika program pertama kali di jalankan. Ini
digunakan untuk mendifinisikan mode pin itu
memulai komunikasi serial. Fungsi setup()
harus di ikut sertakan dalam program
walaupun tidak ada statement yang di
jalankan.
b. Loop()
Setelah melakukan fungsi setup() maka
secara langsung akan melakukan fungsi
loop() secara berurutan dan melakukan
instruksi- instruksi yang ada dalam fungsi
loop().
2.2.3. Android
Android adalah sebuah sistem operasi
bergerak yang mengadopsi sistem operasi
LINUX, yang telah dimodifikasi. Android
diambil alih oleh Google pada tahun 2005.
Berikut versi pengembangan OS Android
dapat dilihat pada tabel 2.15.[13]
Tabel 2.15 Update OS (Operating Sistem) Android[13]
Versi
Di luncurkan
Nama Versi
Androi
Android
d
Beta
5 November 2007
1.0
23 September 2008
1.1
9 Februari 2009
1.5
30 April 2009
Cupcake
1.6
15 September 2009
Donut
2.0/2.1
26 Oktober 2009
Éclair
2.2
20 Mei 2010
Froyo
2.3
6 Desember 2010
Gingerbread
3.0
22 Februari 2011
Honeycomb
4.0.1
19 Oktober 2011
Ice
Cream
Sandwich
4.1
Sekitar Pertengahan Jelly Bean
2012
Sistem Operasi Android mempunyai
lapisan-lapisan yang berisi dari beberapa
program yang mendukung jalannya fungsi
dari sistem operasi. Lapisan-lapisan
tersebut dapat dilihat pada gambar 2.10.
blok-blok
grafis
(block
language).
Pembuatan aplikasi di App Inventor dapat
dijalankan
minimal
versi
2.11
Ginggerbread keatas.[15]
Gambar 2.11 Komponen App Inventor[15]
Komponen App Inventor dapat dilihat
pada gambar 2.16. Secara sistem, App
Inventor terdiri dari dua komponen, yaitu
server dan client. Server App Inventor
berfungsi menyimpan semua aset program
dan memberikan layanan lainnya yang
terkait dengan menejemen berkas aplikasi
(project). Sedangkan sisi client adalah
aplikasi yang berhubungan langsung
dengan programmer (pembuat aplikasi).
Sisi client terdiri dari tiga bagian berikut:
Designer
A Block Editor
Emulator.[15]
III. PERANCANGAN DAN PEMBUATAN
SISTEM
3.1 System Requirement
Tabel 3.1 System Requirement Tugas Akhir
Objek
Mikrokontr
oller
Gambar 2.10 Arsitektur Android[13]
2.2.4.
Android
menggunkan
bahasa
pemograman java. Kode java dan file
resource yang dibutuhkan oleh suatu
aplikasi di kompilasi secara bersama yang
kemudian dijadikan dalam satu paket oleh
tool ke dalam paket Android yang
kemudian menghasilkan file berformat
.apk. Terdapat empat jenis komponen pada
aplikasi Android yaitu:
1. Activities
2. Service
3. Broadcast Receiver
4. Content Provider [14]
App Inventor
App Inventor adalah sistem perangkat
lunak untuk membuat aplikasi pada sistem
operasi Android. App Inventor memiliki
perbedaan dengan sistem pengembangan
aplikasi pada biasanya melainkan dengan
interaksi visual berbasis grafis. App
Inventor disebut sebagai sistem terpadu
untuk pengembangan aplikasi berbasis
Aplikasi
Android
Kebutuhan
Hardware
Software
Laptop
Windows 7
Board
IDE Arduino
Arduino
1.0.5
UNO
Kabel USB to
Arduino
Windows 7
App Inventor
(http://appinvento
r.mit.edu/explore/
Laptop
classic)
Java
Development Kit
(JDK)
Smartphone
Android 4.2
Sony Xperia
Neo L
Bahasa
C
Java
3.2 Perancangan Sistem
Pembagian blok sistem dari Tugas Akhir ini
ditunjukan pada gambar 3.1.
Gambar 3.1. Blok Diagram Sistem Pengamanan Pintu
Shelter BTS Otomatis
3.2 Perancangan Uji Koneksi Bluetooth
Modul bluetooth HC-05 terdiri dari 4 pin,
yaitu pin TX, pin RX, pin GND dan pin VCC.
Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar
3.2
Gambar 3.2 Koneksi Bluetooth HC-05 dengan
Arduino
Agar dapat terkoneksi antara smartphone
Android dengan modul bluetooth HC-05,
dilakukan pairing dengan memasukan default
password untuk HC-05 “1234” seperti pada
gambar 3.3.
Gambar 3.3 Tampilan Notifkasi Pairing Antara
Modul Bluetooth HC-05 dengan Smartphone
Android
Apabila antara smartphone Android dengan
modul bluetooth HC-05 telah terhubung dan
telah melakukan pairing, maka akan tampil
modul HC-05 terkoneksi smartphone sesuai
pada gambar 3.4.
Gambar 3.6 Flowchart Menjalankan Aplikasi
Sistem Pengamanan Pintu Shelter BTS
3.4.1. Diagram Use Case
Diagram use case digunakan pada
perancangan aplikasi project ini karena
diagram use case mendiskripsikan secara
lengkap interaksi yang terjadi antara aktor
(pengguna) dengan sistem/perangkat lunak
yang sedang dijalankan.
Gambar 3.4 Tampilan modul Bluetooth HC-05
terdeteksi pada smartphone Android
Pada perancangan user interface pada
project Tugas Akhir ini dibuat menggunakan
desain user interface pada App Inventor versi
online, jadi dalam pembuatan aplikasi harus
memanfaatkan
koneksi
internet.
http://appinventor.mit.edu/explore/classic
merupakan alamat untuk membuka App
inventor. Gambar 3.5 merupakan tampilan web
App Inventor untuk memulai membuat aplikasi
android.
Pengguna
Gambar 3.7 Diagram Use Case
3.4.2. Sketsa Antarmuka Grafis
Gambar 3.5 Tampilan Awal Web App Inventor
Dalam pembuatan Tugas Akhir ini, digunakan
MIT App Inventor versi pertama atau disebut App
Inventor classic.
Gambar 3.8 Sketsa antarmuka grafis pada screen 1
Gambar 3.9 Sketsa Antarmuka Grafis Screen Utama
Pengendalian Pintu Shelter BTS
Gambar 3.13 Tampilan Block Editor Tampilan Screen
Utama (Lanjutan)
3.4.3 Perancangan Desain User Interface
Gambar 3.13 Tampilan Block Editor Tampilan Screen
Utama (Lanjutan)
Gambar 3.10 Perancangan User Interface pada Screen 1
Langkah perancangan pada screen utama pada
gambar 3.11 tersebut sama dengan langkah
perancangan pada screen awal yaitu hanya dengan
melakukan drag-and- drop komponen basic yang
ada di bagian kiri tampilan project ke blok tampilan
screen 3 (screen utama). Tools yang digunakan
untuk perancangan yaitu Label untuk memberi
keterangan berupa text pada tampilan, Button untuk
melakukan eksekusi program, Other Stuff berupa
Bluetooth Client agar dapat terkoneksi dengan
bluetooth client berupa modul bluetooth HC-05.
3.4.4 Perancangan Blocks Editor
Pada gambar 3.12 dapat dilihat tampilan block
editor pada screen awal yaitu tampilan security
system.
3.5 PERANCANGAN
DAN
PEMBUATAN
HARDWARE
Perancangan hardware dalam alat pembuka
pintu shelter BTS otomatis menggunakan
password berbasis bluetooth dan Arduino UNO
meliputi pembuatan rangkaian secara schematic
dan perhitungan dari komponen yang akan
digunakan.
3.5.1. Perancangan Rangkaian Catu Daya
Pada Gambar 3.14 terdapat blok
perancangan catu daya pada sistem
pengamanan pintu shelter BTS otomatis
menggunakan password berbasis bluetooth
dan Arduino UNO. Blok perancangan catu
daya yang digunakan memanfaatkan catu
daya PLN yang terhubung dengan tegangan
jala-jala sebesar 220 V. Karena catu daya
PLN ini masih berupa tegangan AC maka
diperlukan rangkaian catu daya yang dapat
menyearahkan tegangan AC menjadi
tegangan DC 9 V.
Gambar 3.12 Tampilan Block Editor pada Screen Awal
Selanjutnya untuk melihat tampilan keseluruhan
susunan block editor pada
screen utama pada
sistem pengamanan pintu shelter BTS otomatis
menggunkan password berbasis bluetooth dan
Arduino UNO, dapat dilihat pada gambar 3.18.
Gambar 3.13 Tampilan Block Editor Screen Utama
Gambar 3.14 Blok Catu Daya 9 V
3.5.2. Parameter Arduino UNO
Pada tugas akhir ini menggunakan
mikrokontroller Arduino jenis UNO yang
memiliki spesifikasi yang cocok terhadap
kebutuhan sistem pengamanan pintu shelter
BTS otomatis menggunakan password
berbasis bluetooth dan Arduino UNO.
Arduino sebagai pemroses masukan
menjadi keluaran yang diharapkan.
Smartphone
sebagai
input-an
akan
memberikan perintah pada Arduino melalui
komunikasi bluetooth untuk menggerakan
motor DC.
driver motor L293D sesuai pada gambar
3.18.
Gambar 3.15 Parameter Arduino UNO
3.5.3. Perancangan
Rangkaian
Arduino
dengan LED
Seperti yang telah dijelaskan pada
perancangan sistem, LED difungsikan
sebagai output visual. LED yang
dibutuhkan berjumlah 2 buah LED, yaitu
LED yang dapat berkedip warna merah dan
LED warna hijau. LED warna merah ini
akan menyala apabila password yang
dimasukan oleh user salah. Sedangkan
LED yang berwarna hijau akan menyala
apabila password yang dimasukan user
benar. Gambar 3.16 merupakan rangkaian
Arduino UNO dengan 2 buah LED yang
berwarna merah dan hijau.
Gambar 3.18 Rangkaian Arduino dengan Driver
Motor DC
3.5.2. Perancangan Komunikasi Serial Arduino
dengan Bluetooth HC-05
Arduino mempunyai aplikasi untuk
pengiriman data serial dengan bantuan Serial
Monitor. Konfigurasi pin untuk melakukan
komunikasi serial menggunakan port digital
0 dan port 1 seperti pada gambar 3.19.
Dengan memanfaatkan aplikasi serial
monitor tersebut dapat digunakan untuk
mengetahui data bluetooth yang berupa kode
ASCII yang dapat terbaca ketika user
menekan
tombol
perintah
melalui
smartphone. Untuk simulasi modul bluetooth
HC-05 menggunakan virtual terminal pada
gambar 3.19 sebagai serial monitor
pembacaan hasil komunikasi serial bluetooh.
Gambar 3.16 Rangkaian Arduino dengan LED
3.5.4. Perancangan
Rangkaian
Arduino
dengan Buzzer
Rangkaian Arduino dengan buzzer
yang berfungsi sebagai output audio.
Apabila buzzer diberi tegangan, maka
buzzer akan mengubah sinyal elektris dari
Arduino UNO menjadi suara. Hasil suara
yang dihasilkan ini yang akan menjadikan
buzzer sebagai peringatan apabila
password
yang
dimasukan
user
salahUntuk rangkaian Arduino dengan
buzzer dapa dilihat pada gambar 3.17.
Gambar 3.19 Kominuikasi serial antara HC-05
dengan Arduino
3.5.3. Rangkaian Sistem Secara Keseluruhan
Gambar 3.20 merupakan rangkaian
keseluruhan dalam perancangan perangkat
keras pada Tugas Akhir ini.
Gambar 3.17 Rangkaian Arduino dengan
Buzzer
3.5.1. Perancangan Rangkaian Arduino dengan
Driver Motor L293D
Motor DC dapat diatur arah geraknya
menggunakan driver motor IC L293D. Pada
Tugas Akhir ini, hanya digunakan 1 motor
DC. Oleh karena itu hanya membutuhkan 3
port yang terhubung antara Arduino dengan
Gambar 3.20 Rangkaian Keseluruhan Sistem
Pengamanan Shelter BTS Otomatis Menggunakan
Password berbasis bluetooth dan Arduino UNO
3.6 Perancangan Dan Pembuatan Program
Dalam penyusunan perangkat lunak sistem
pengamanan pintu shelter BTS otomatis
menggunakan password berbasis bluetooth dan
Arduino UNO meliputi pembuatan diagram alir
(flowchart) program, perancangan program
mikrokontroler Arduino, perancangan program
LED, perancangan program buzzer, perancangan
program motor DC, dan perancangan program.
Dalam pembuatan simulasi alat pembuka kunci
otomatis ini software yang digunakan adalah
software Arduino IDE dengan bahasa
pemrogaman yang digunakan adalah bahasa C.
Listing program yang sudah jadi akan disimpan
dengan tipe .hex yang akan diisikan pada
Arduino. Selain sebagai complier, Arduino IDE
digunakan untuk meng-upload program ke
dalam Arduino melalui kabel USB PC dengan
port Arduino
3.6.1. Alur dan Perencanaan Program IDE
Arduino
Pada gambar Flowchart 3.21 menjelaskan
bagimana program pada Tugas Akhir ini
bekerja.
tidak dapat dibuka dan akan muncul notifikasi
seperti pada gambar 4.2.
Gambar 4.2 Tampilan Notifikasi Kesalahan
Password
4.1.2. Tampilan Menu Utama Aplikasi
Gambar 4.3 Tampilan Menu Utama Pengendalian
Pintu Otomatis
Gambar 4.3 merupakan tampilan menu
utama aplikasi sistem pengamanan pintu
shelter BTS otomatis menggunakan password
berbasis bluetooth dan Arduino UNO.
Tampilan text “not connected” yang paling atas
sebagai indikator ketika perangkat handphone
tidak terkoneksi dengan modul bluetooth.
Apabila handphone telah terkoneksi dengan
bluetooth HC-05, maka tampilan text indikator
tersebut berubah menjadi “connected” seperti
pada gambar 4.4
Gambar 3.21 Flowchart Program Utama
IV. HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN
4.1 HASIL PERANCANGAN APLIKASI
4.1.1. Tampilan Menu Awal (Security
System)
Gambar 4.4 Tampilan menu yang telah terhubung
dengan HC-05
Sesuai gambar 4.4, indikator text tersebut
menandakan smarphone dan modul bluetooth
HC-05 telah terhubung atau telah melakukan
pairing sebelumnya. Agar dapat terhubung dan
dapat menampilkan status koneksi bluetooth
yang menjadi “connect” pilih alamat dan
koneksi HC-05 sebagai bluetooth client susuai
dengan gambar 4.5.
Gambar 4.1 Tampilan Awal Aplikasi
Gambar 4.1 merupakan tampilan awal
aplikasi sistem pengamanan pintu shelter BTS
otomatis menggunakan password berbasis
bluetooth dan Arduino UNO. Tampilan awal
difungsikan sebagai security system agar dapat
memasuki tampilan menu utama pengendalian
pintu. Apabila terjadi kesalahan pada penulisan
username dan password maka aplikasi utama
Gambar 4.5 Tampilan pemilihan HC-05 sebagai
bluetooth client
4.2 Pengujian Rangkaian Catu Daya
Multimeter
Multimeter
Gambar 4.6 Rangkaian Pengukuran Tegangan Catu
Daya
Pada Tabel 4.1 dibawah ini merupakan
tabel hasil pengukuran keluaran tegangan
rangkaian catu daya tiap bloknya.
Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Tegangan
Rangkaian Catu Daya
Parameter
Keluaran
Trafo
Keluaran
IC
regulator
Keluaran
Rangkaian
Seluruhnya
Datasheet
(a)
Hasil
ukur
(b)
15 V
15,2 V
1,3 %
9V
8,99 V
0,1%
9V
8,99 V
Error
(%)
0,1%
Keterang
an
Error 0,2
Volt
Dalam
Batas
Operasi
Dalam
Batas
Operasi
Multimeter
Gambar 4.7 Rangkaian Pengukuran Arus Catu Daya
Pada Tabel 4.2 dibawah ini merupakan tabel
hasil pengukuran keluaran arus dan perhitungan
daya rangkaian catu daya.
Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Arus dan Perhitungan
Daya Rangkaian Catu Daya
Nilai
Nilai
Daya
Arus
Tegangan
(Watt)
Paramter
Terukur Terukur
P = VxI
(A)
(V)
Keadaan Standby
0,08
9
0,72
Ketika ada Perintah
untuk
0,48
9
4,32
Membuka/Menutup
Pintu
Ketika ada Perintah
untuk Menyalakan
0,12
9
1,08
Buzzer Dan LED
Merah
4.3 Pengujian Driver Motor DC
Gambar 4.8 Pengujian Rangkaian Driver Motor DC
Setelah melakukan pengujian rangkaian driver
motor DC diperoleh hasil yang ditentukan pada
tabel 4.3.
Tabel 4.3 Hasil pengukuran rangkaian driver
motor DC
Masukan
IN-A
0
IN-B
0
0
1
1
0
1
1
Keluaran
(V)
0
4,93 V
(Berputar ke
kiri)
-4,93 V
(Berputar ke
kanan)
0
Keterangan : enable harus memiliki tegangan high
untuk menggerakan motor jadi pengujian tersebut
berdasarkan enable yang telah ter-setting high
4.4 Pengujian Konektifitas Bluetooth Dengan
Arduino
Konektifitas
komunikasi
bluetooth
merupakan kunci utama untuk menjalankan
keseluruhan sistem alat. Tujuan dari pengujian
ini adalah untuk mengetahui data serial yang
terbaca antara smartphone dengan Arduino
UNO. Pada port nomor 0 dan port nomor 1
Arduino telah disediakan fasilitas untuk
komunikasi serial, sehingga memudahkan
dalam perancangan komunikasi serial. Gambar
4.12 meruapakan listing program untuk
melakukan uji koneksi bluetooth melalui
komunikasi serial.
Gambar 4.9 Tampilan listing program uji koneksi
bluetooth HC-05 dengan Arduino
Tampilan serial monitor mengenai konektifitas
bluetooth dapat dilihat pada gambar 4.10.
Gambar 4.10 Tampilan Serial Monitor Arduino
4.4.1
Pengujian Jarak Konektifitas Bluetooth
Tabel 4.5 Hasil pengujian jarak konektifitas
bluetooh
Jarak Pengujian Konektifiatas
2 meter
Terkoneksi
4 meter
Terkoneksi
6 meter
Terkoneksi
8 meter
Terkoneksi
10 meter
Terkoneksi
12 meter
Tidak Terkoneksi
4.5 Pengujian Rangkaian Keseluruhan
Tabel 4.6 Hasil pengujian rangkaian keseluruhan
No
1
Pengujian
Aplikasi
Paramter
Mengendali
sistem
keamanan
pintu shelter
BTS
2
Perangkat Keras
Catu Daya
Arduino
Driver Motor
DC
3.
Jarak
Konektifitas
Bluetooth
>10 meter
Keterangan
Aplikasi
berjalan baik,
semua tombol
dapat berjalan
sesuai
fungsinya
Catu
daya
berjalan
dengan baik,
tegangan
dalam batas
operasi
Arduino
berjalan
dengan baik,
dapat mengcompile
program
Driver Motor
DC
dapat
mengatur
kerja motor
DC
Jarak
konektifitas
bluetooth
adalah kurang
dari 10 meter
4.6 PEMBAHASAN HASIL
Pengukuran pada alat pembuka kunci pintu
otomatis ini menggunakan multimeter digital
agar dapat diketahui tegangan dan yang masuk
pada tiap-tiap komponen secara jelas. Setelah
dilakukan pengukuran tegangan pada alat
pembuka pintu shelter BTS secara otomatis
kemudian
membandingkannya
dengan
datasheet dari tiap-tiap komponen yang diukur.
Setelah dilakukan perbandingan antara hasil
ukur dan datasheet pada tiap-tiap komponen
yang diukur maka dapat diketahui bahwa
tegangan yang mengalir pada komponen pada
alat pembuka pintu otomatis ini sesuai dengan
datasheet dan tidak ada nilai yang melebihi dari
range yang terdapat pada datasheet.
V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan pembuatan alat dengan
judul sistem pengamanan pintu shelter BTS
otomatis menggunakan password berbasis
bluetooth dan Arduino UNO beserta
pengujian alat dan pengukuran alat yang
telah dilakukan pada bab III dan bab IV
dapat disimpulkan bahwa :
1. Sistem pengamanan pintu shelter BTS
otomatis ini menggunakan komunikasi
personal bluetooth yang cocok dengan
mikrokontroller Arduino yang secara
keseluruhan baik seperti pada tabel 4.6
dan lampiran E1.
2. Rangkaian catu daya yang dirancang
dengan tegangan sebesar 9 volt dan arus
sebesar 2 A dapat mengaktifkan sistem
pengamanan
pintu
shelter
BTS
otomatis.
3. Pada pengaturan driver motor DC,
apabila ingin menggerakan pintu untuk
membuka atau bergeser ke kiri maka
harus diberikan logic 1 untuk masukan
IN-A dan logic 0 untuk IN-B. Apabila
ingin menggerakan pintu menutup atau
bergeser ke kanan maka harus diberikan
logic 0 untuk masukan IN-A dan logic 1
untuk IN-B.
4. Jarak komunikasi antara modul
bluetooth HC-05 dengan smartphone
Android dapat dilakukan hingga jarak
10 meter.
5. Komunikasi serial yang dibaca Arduino
dari smartphone Android berupa kode
ASCII desimal, sehingga untuk
membuat perintah dari aplikasi yang
dibuat dari App Inventor memanfaatkan
kode ASCII desimal tersebut.
6. Secara keseluruhan, output yang
diharapkan
berupa
alarm
yaitu
kombinasi LED merah dan buzzer pada
sistem pengamanan pintu shelter BTS
berhasil aktif apabila password yang
dimasukan salah pada saat membuka
pintu shelter BTS.
5.2 Saran
Untuk
mengembangkan
dan
meningkatkan kinerja dari penelitian
tersebut maka saran yang diberikan oleh
penulis adalah sebagai berikut :
1. Aplikasi sistem pengamanan pintu
shelter BTS ini belum digunakannya
fasilitas
ganti
password
yang
diharapkan, untuk selanjutnya dapat
ditambahkan dengan fasilitas ganti
password pada perangkatnya.
2. Agar lebih aman, pengaturan verivikasi
untuk password tidak hanya diatur pada
aplikasi tetapi juga dapat diatur pada
mikrokontroller Arduino.
3. Motor DC yang digunakan untuk
menggerak pintu memanfaatkan motor
DC yang terpasang pada dvd room
sebuah Personal Computer (PC),
4.
5.
6.
sehingga kecepatan motor DC sebagai
penggerak pintu untuk membuka
ataupun menutup tidak dapat diatur.
Untuk lebih meningkatkan keamanan,
perlu
ditambahkan
report
ke
smartphone bisa berupa panggilan
telepon dengan menambahkan modem
wavecom sebagai penghubung antara
mikrokontroller
arduino
dengan
smartphone agar jika ada oknum yang
tidak bertanggung jawab mencoba
untuk masuk atau membobol pintu
dapat diketahui atau apabila terjadi
kerusakan pada sistem dapat diketahui
melalui
panggilan
telepon
ke
smartphone.
Perlu ditambahkan LCD yang terpasang
pada pintu sebagai report bahwa pintu
telah terbuka ataupun telah menutup.
Untuk
alternatif
catu
daya
mengantisipasi ketergatungan dari catu
daya PLN, sistem pengamanan pintu
shelter BTS otomatis ini dapat
memanfaatkan catu daya cadangan yang
terdapat pada shelter BTS berupa
genset dan juga baterai.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Benzie, Massimo (2014, Desember), Arduino
Uno. [Online]. www.arduino.cc
[2] Darcy, (2015, April), Engineering Task.
Dokumen
JPEG.
[Online].
http://darcy.rsgc.on.ca/ACES/TEI3M/1213/Tas
ks.html
[3] Margolis, Michael, Arduino Cookbook, Edisi
kedua, Gravenstein Highway North: O'Reilly
Media, Inc., 2011
[4] Budiharto,
Wibowo.
Elektronika
digital+mikroprosesor. Yogyakarta: ANDI
OFSET, 2010.
[5] Tooley, Mike. Rangkaian Eleltronika Prinsip
dan Aplikasi. Edisi kedua. Jakarta : Erlangga,
2003.
[6] Al-Fuqaha, Ala (2014, Desember). Wireless
Personal Area. Dokumen PDF. [Online]
https://cs.wmich.edu/~alfuqaha/Fall09/cs6030/
lectures/WPAN.pdf
[7] Exp-Tech (2015, Maret). Data Sheet DS1307.
Dokumen PDF. [Online]
http://www.exptech.de/service/datasheet/HC-Serial-BluetoothProducts.pdf
[8] Wibawanto, Hendra. Elektronika Dasar
Pengenalan Praktis. Jakarta: Elek Media
Komputindo, 2008.
[9] Depari, Ganti. Teori Rangkaian Elektronika.
Bandung : Sinar Baru Algesindo, 2005.
[10] FKIP UNSYIAH (2014, Desember). Proteksi
Motor Listrik Untuk Mencegah
Terjadi
Kerusakan.
Dokumen
JPEG.
[Online]
http://fisika.fkip.unsyiah.ac.id/2012/11/proteks
i-motor-listrik-untuk-mencegah.html
[11] L293D, (2014, Desember). Datasheet L293D.
Dokumen
PDF.
[Online]
http://arduino.cc/documents/datasheets/L293D
.pdf
[12] Saptadi , Arief Hendra. Modul Modul
Praktikum – Mikroprosesor dan Antarmuka –
v.0.5 "Arduino: I/O Digital dan Komunikasi
Serial". Sekolah Tinggi Teknologi Telematika
Telkom, Purwokerto, 2013.
[13] Agustina, Rina., Pemograman Aplikasi
Android. Jakarta: Mediakom, 2012.
[14] Safaat, N. Android, Pemograman Aplikasi
Mobile Smartphone dan Tablet PC berbasis
android. Bandung: Informatika Bandung,
2011.
[15] Mulyana, E., App Inventor: Ciptakan Sendiri
Aplikasi Androidmu. Yogyakarta: ANDI
Yogyakarta, 2012.
Mengetahui :
Pembimbing I
WAHYU PAMUNGKAS, S.T.,M.T.
NIDN. 0606037801
Pembimbing II
EKO FAJAR CAHYADI, S.T.,M.T.
NIDN : 0616098703
SISTEM PENGAMANAN PINTU SHELTER BTS OTOMATIS
MENGGUNAKAN PASSWORD BERBASIS PONSEL CERDAS
ANDROID, MODUL BLUETOOTH DAN ARDUINO UNO
Jurnal Tugas Akhir Disusun Guna Memenuhi Syarat Kelulusan di
Program Studi D3 Teknik Telekomunikasi
Sekolah Tinggi Teknologi Telematika Telkom Purwokerto
OLEH:
SARAH DEVI ANGGRAINI
NIM : D312037
PROGRAM STUDI D3 TEKNIK TELEKOMUNIKASI
STT TELEMATIKA TELKOM PURWOKERTO
PURWOKERTO
2015
SISTEM PENGAMANAN PINTU SHELTER BTS OTOMATIS MENGGUNAKAN PASSWORD
BERBASIS PONSEL CERDAS ANDROID, MODUL BLUETOOTH DAN ARDUINO UNO
Sarah Devi Anggraini1, Wahyu Pamungkas2, Eko Fajar Cahyadi3,
d312037@akatelsp.ac.id 2wahyu@st3telkom.ac.id 3ekofajarcahyadi@st3telkom.ac.id
Program Studi D3Teknik Telekomunikasi, Purwokerto
1,2.3
Sekolah Tinggi Teknologi Telematika Telkom Purwokerto
1
ABSTRACT
Development of microcontroller technology growing rapidly with many innovations to take advantage of these
technologies. One innovation by utilizing the microcontroller is a security system. One of the telecommunication
property that require high security system is BTS (Base Transceiver Station) shelter room. BTS Shelter room is
a place of storage devices that support the work of telecommunications base stations, and connected to a central
or hub device. To increase the security level of the BTS shelter door, so in this final project built an automation
system security lock that door in the application using the Arduino UNO controlled by a password that has been
assigned to applications of Android Smartphone utilizing radio frequency bluetooth. The method used in
security systems door automatic BTS shelter using the experimental method, by direct application to design,
hardware and software. Bluetooth Module HC-05 as a communication media between bluetooth and Android
Smartphone as a remote control. Arduino UNO function for controlling the output of the automatic door
security system, the output of the DC motor (driver door) as well as the appearance of the sound output with
components of buzzer. Buzzer combined with LED (Light Emitting Diode) as a visual output used as a warning
alert, if there is a mismatch between the combination of password set on smartphone applications, therefore the
door can not be opened. Password to control (open/close) the door is "Open123" which is then processed by the
Arduino UNO to control the door and activate the alarm function of the LED and Buzzer when the password is
entered incorrectly. The results show that the security system is running properly and can be developed as
expected.
Keywords: Arduino UNO, Bluetooth, Securty sistem of shelter BTS room, Android Smartphone
ABSTRAK
Perkembangan teknologi mikrokontroller berkembang semakin cepat seiring banyaknya inovasi yang
memanfaatkan teknologi tersebut. Salah satu inovasi yang memanfaatkan mikrokontroller yaitu sebagai sistem
pengamanan. Salah satu ruangan telekomunikasi yang membutuhkan keamanan yang tinggi adalah ruangan
shelter BTS (Base Transceiver Station). Shelter BTS merupakan suatu tempat penyimpanan perangkatperangkat telekomunikasi yang menunjang pekerjaan BTS, serta terhubung ke sebuah sentral atau pusat
perangkat. Untuk menambah tingkat keamanan pintu shelter, maka pada Tugas Akhir ini dibangun sistem
otomatisasi kunci pengaman pintu yang dalam penerapannya menggunakan mikrokontroller Arduino UNO yang
dikendalikan dengan password yang telah ditetapkan pada aplikasi Smartphone Android memanfaatkan
frekuensi radio bluetooth. Metode yang digunakan dalam sistem pengamanan pintu shelter BTS otomatis
menggunakan metode eksperimen, yaitu dengan langsung melakukan perancangan aplikasi, hardware maupun
software. Modul bluetooth HC-05 sebagai media komunikasi bluetooth dan Smartphone Android sebagai
pengendali jarak jauh. Arduino UNO difungsikan untuk pengendali output dari sistem pengamanan pintu
otomatis ini, output motor DC (penggerak pintu) sekaligus penampilan output bunyi dengan bantuan komponen
buzzer. Buzzer yang dikombinasi dengan LED (Light Emitting Diode) sebagai output visual yang bisa dijadikan
peringatan, jika kombinasi password yang diatur pada aplikasi smartphone salah dan pintu tidak dapat terbuka.
Password untuk mengendalikan (buka/tutup) pintu adalah “Open123” yang kemudian diproses oleh Arduino
UNO untuk mengendalikan pintu dan mengaktifkan fungsi alarm dari LED dan Buzzer apabila password yang
dimasukan salah. Hasil pengujian menunjukkan sistem pengamanan yang dibuat dapat berfungsi dengan baik
dan dapat dikembangkan sesuai yang diharapkan.
Kata Kunci: Arduino UNO, Bluetooth, Sistem keamaan shelter BTS, Smartphone Android
I.
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Seiring perkembangan zaman, teknologi
berkembang semakin pesat. Saat ini, banyak
perkembangan
teknologi
yang
telah
menghasilkan alat yang berbasis otomatis
sebagai piranti untuk mempermudah kegiatan
manusia bahkan menggantikan peran manusia
dalam suatu fungsi tertentu.
Pada
saat
ini
banyak
perangkat
telekomunikasi yang terbilang mahal tersimpan
dengan kurangnya tingkat keamanan. Salah satu
ruangan telekomunikasi yang membutuhkan
keamanan yang tinggi adalah ruangan shelter
BTS (Base Station Transceiver). Shelter BTS
merupakan
suatu
tempat
penyimpanan
perangkat-perangkat
telekomunikasi
yang
menunjang pekerjaan BTS, serta terhubung ke
sebuah pusat perangkat. Sistem keamanan pintu
shelter saat ini masih menggunakan slot
pengunci atau kunci gembok sebagai pengunci
pintu yang merupakan metode manual. Hal ini
menyebabkan
kurang
efektif
dalam
pemakaiannya, mengingat semakin tingginya
kejahatan berupa pencurian atau perampokan
yang terjadi. Oleh karena itu, dibutuhkannya
kunci pengaman yang kuat dan juga mampu
menutupi aspek kekurangan pada pintu gerbang
manual agar petugas BTS dapat memasuki
shelter BTS dengan mudah.
Dari penjelasan di atas, dapat disimpulkan
bahwa agar lebih mempermudah untuk
memasuki shelter BTS, untuk melakukan
tugasnya dan juga menambah pengamanan pintu
shelter maka perlu dibangun sistem otomatisasi
kunci pengaman pintu dalam penerapannya.
Pada Tugas akhir (TA) ini, Mikropengendali
Arduino dapat mengendalikan motor DC yang
terhubung mikropengendali Arduino. Bluetooth
merupakan sebuah teknologi berbasis RF (Radio
Frequency) pendek yang beroprasi dalam pita
frekuensi 2,4 GHz dengan jarak maksimal 10
meter. Untuk menghubungkan dua sistem
mikrokontroler agar bisa berkomunikasi via
serial port maka dipasang sebuah modul
bluetooth yang ada pada smarthphone berbasis
sistem operasi android Komunikasi dapat
langsung dilakukan setelah kedua bagian dari
modul melakukan pairing. Bagian dari modul
bluetooth ini terdiri dari bluetooth master
(Transmitter) sebagai kendali dan bluetooth
clave (Receiver) sebagai penerima perintah dari
sistem kendali. Koneksi via bluetooth ini
menyerupai komunikasi serial biasa, yaitu
adanya pin Tx (Transmitter) dan Rx (Receiver)
sebagai penggerak pintu ketika terhubung
dengan modul bluetooth yang memiliki
pengaturan password agar pintu dapat terbuka
dari smarthphone berbasis sistem operasi
android. Penggerak pintu yang digunakan adalah
motor listrik. Energi mekanik dari motor listrik
ini berupa putaran. Sesuai dengan namanya
sebagai alat penggerak pintu dan prinsip
kerjanya dapat menghasilkan putaran, maka
motor listrik inilah yang bertugas membuka dan
menutup pintu otomatis ini dengan putarannya.
Arduino UNO difungsikan untuk pengendali
output dari sistem pengamanan pintu otomatis
ini, yaitu output motor DC (penggerak pintu)
sekaligus penampilan output bunyi dengan
bantuan komponen buzzer. Buzzer yang
dikombinasi dengan LED (Light Emitting Diode)
sebagai output visual yang bisa dijadikan
peringatan bahwa kombinasi password yang
diatur pada bluetooth salah dan pintu tidak dapat
terbuka.
1.2. Metodologi Penelitian
Metodologi penelitian yang digunakan
dalam perancangan dan pembuatan Tugas
Akhir ini adalah:
1.2.1 Eksperimen Alat
Merancang
suatu
sistem
pengamanan pintu sheleter BTS otomatis
menggunakan password dikendalikan
oleh Arduino dan smarphone android.
1.2.2 Instrument Penelitian
Pada proses tugas akhir ini
memerlukan sebuah smartphone android,
modul bluetooth HC-05, pengendali
mikro Arduino Uno, buzzer, LED, driver
motor DC, motor DC dan catu daya DC
serta rangkaian elektronika yang dapat
menunjang perancangan alat tersebut.
1.2.3 Parameter Penelitian
Parameter penelitian dalam Tugas
Akhir ini adalah bergeraknya pintu untuk
membuka/menutup yang dikendalikan
oleh aplikasi smartphone android, dengan
syarat password yang dimasukan pada
aplikasi Android tersebut benar.
1.2.4 Pengumpulan Data
Metode pengumpulan data dalam
Tugas Akhir ini meliputi parameter input
dan output antara lain:
1. Data Kebutuhan Perancangan
Data ini didapatkan dengan
melakukan mencari, mengumpulkan,
dan mempelajari buku–buku yang
memuat materi serta datasheet
maupun komponen-komponen yang
berkaitan dengan topik yang diangkat
pada judul penelitian Tugas Akhir ini.
2. Data Penelitian Hasil Uji Alat
Data ini merupakan data dari
parameter yang diamati pada saat
pengujian alat dalam parameter ini
yakni aktifnya LED hijau sekaligus
bergeraknya motor DC sebagai pintu
ketika password yang dimasukan
benar namun ketika password yang
dimasukan salah, LED dan buzzer
akan aktif sedangkan motor DC akan
diam.
1.2.5 Metode Analisa
Metode
Analisa
memaparkan
mengenai sistem kerja dan design dari
sistem pengamanan pintu shelter BTS
otomatis
menggunakan
password
berbasis Arduino dan bluetooth.
1.2.6 Rencana Kerja
Gambar 1.1 Bagan Pengerjaan Tugas Akhir
Rencana kerja pembuatan alat, jika
digambarkan dalam bagan adalah seperti
pada gambar 1.1. Gambar 1.1 merupakan
bagan pengerjaan Tugas Akhir, asusmsi
aplikasi pada android dan coding program
pada arduino sudah benar.
II. DASAR TEORI
2.1. Perangkat Penyusun Hardware
2.1.1 Arduino UNO[1]
Arduino adalah physical computing atau
single-board microcontroller yang bersifat opensource. Microcontroller yang digunakan pada
Arduino berjenis atmel AVR dengan berbagai
jenis. Software Arduino dapat dijalankan pada
sistem operasi Windows, Machintosh Osx dan
Linux.Gambar 2.1 merupakan board Arduino
UNO.
Gambar 2.1. Board Arduino UNO
Arduino UNO adalah sebuah board
mikrokontroller
yang
menggunakan
mikroprosessor ATmega328P. Untuk lebih
jelasnya dapat dilihat gambar 2.2 mapping
fungsi Atmega328 pada board Arduino.
Gambar 2.2 Mapping Pin Atmega328P Pada Arduino[2]
Arduino UNO berbeda dari semua
Board Arduino sebelumnya. Tabel 2.1
merupakan spesifikasi dari Arduino UNO
2.1.2 Catu Daya
Catu daya memegang perananan penting
pada suatu rangkaian elektronika karena catu
daya merupakan sumber energi dari sebuah
rangkaian. Prinsip penggunaan sistem catu
daya adalah memberikan pasokan listrik ke
suatu rangkaian eletronika agar rangkaian
tersebut dapat bekerja.
Tegangan Trafo
PLN
Dioda Penyearah
Filter
Regulator
Gambar 2.3 Blok Diagram Rangkaian Catu Daya[5]
Rangkaian catu daya adaptor terdiri dari
beberapa blok yang mengubah tegangan AC
dari PLN menjadi tegangan DC yang
diinginkan. Setiap blok menghasilkan bentuk
gelombang tegangan yang berbeda. Pada
blok diagram adaptor diatas dapat dijelaskan
sebagai berikut: Power supply sendiri
merupakan
kumpulan
dari
beberapa
perangkat elektronika diantaranya adalah :
Trafo : Berfungsi untuk Menurunkan
tegangan listrik bolak-balik (AC 110220), Menjadi tegangan listrik yang
rendah sesuai dengan yang dibutuhkan.
Penyearah : Berfungsi mengubah
tegangan listrik bolak-balik AC menjadi
DC.
Tapis
Perata
:
Berfungsi
menyaring/mem-filter tegangan hasil
penyearah (mengurangi faktor ripple).
Regulator: Menstabilkan tegangan atau
memantapkan tegangan tersebut.
Tabel 2.1 Spesifikasi Arduino UNO[1]
Parameter
Mikrokontroler
Tegangan Operasional
Tegangan input yang disarankan
Batas tegangan input
Jumlah pin I/O digital
Jumlah pin analog
Arus DC tiap pin I/O
Arus DC pin 3.3V
Memori Flash
SRAM
EEPROM
Clock Speed
Spesifikasi
ATmega328
5V
7-12V
6-20V
14 (6 di antaranya PWM)
6
40 mA
50 mA
32 KB (ATmega328)
2 KB (ATmega328)
1 KB (ATmega328)
16 MHz
Dari tabel 2.1 spesifikasi Board Arduino
dapat dioprasikan dengan rekomendasi tegangan
untuk Arduino ada pada 7 sampai 12 volt.[3]
2.1.1.1. Komunikasi Serial Arduino UNO
Komunikasi
serial
adalah
pengiriman data secara serial (data
dikirim satu per satu secara
berurutan), sehingga komunikasi
serial jauh lebih lambat daripada
komunikasi paralel. Serial port lebih
sulit ditangani karena peralatan yang
dihubungkan ke serial port harus
berkomunikasi dengan transmisi
serial, sedangkan data pada komputer
diolah secara paralel.[4]
2.1.3 Modul Bluetooth HC-05
Bluetooth adalah protokol komunikasi
wireless yang berkerja pada frekuensi radio
2,4 GHz. Protokol komunikasi ini mampu
melakukan pertukaran data pada perangkat
bergerak seperi PDA, laptop, HP, dan lainlain. Komunikasi Bluetooth merupakan
teknologi berbasis RF (Radio Frequency)
pendek dengan jarak maksimal 10 meter.
Oleh karena itu Bluetooth masuk dalam
kategori jaringan komunikasi data PAN
(Personal Area Network) karena jaringan
yang digunakan personal dan memiliki jarak
pendek.[6]
Gambar 2.4 Modul Bluetooth HC-05[7]
2.1.4 Light Emitting Diode (LED)
LED atau singkatan dari Light Emitting
Diode adalah salah satu komponen elektronik
yang tidak asing lagi di kehidupan manusia
saat ini. LED merupakan dioda yang dapat
memancarkan cahaya pada saat mendapatkan
arus maju (forward bias).
a) Pin 1 dan 9 berfungsi sebagai enable yang akan
mendapatkan input berupa tegangan 0 sampai 5
volt.
b) Pin 2, 7, 10, 15 berfungsi sebagai input.
c) Pin 3, 6, 11, 14 berfungsi sebagai output yang
nilainya tergantung dari input yang dapat dilihat
pada tabel 2.3 output L293D berikut :
Tabel 2.3 Output L293D[11]
Gambar 2.5. Light Emitting Diode (LED).[8]
2.1.5 Buzzer[9]
Buzzer adalah suatu komponen elektronika
yang dapat mengubah getaran listrik menjadi
getaran suara. Buzzer merupakan sepaker atau
device yang digunakan untuk mengeluarkan
suara atau bunyi. Berikut adalah bentuk fisik
komponen buzzer yang ditunjukan pada
gambar 2.6.
Gambar 2.6. Buzzer.[9]
2.1.6 Motor Dirrect Current (DC)
Motor listrik DC merupakan komponen
elektromagnetis yang mengubah energi
listrik menjadi energi makanik.. Motor DC
mempunyai dua bagian dasar, yaitu:
1. Bagian diam/tetap (Stasioner)
2. Bagian berputar (rotor).
Bagian-bagian dari sebuah motor DC
ditunjukan seperti pada gambar 2.7.
Kondisi
Output
Input
Enable
High
High
High
Low
High
Low
d) Pin 4, 5, 12, 13 berfungsi sebagai ground.
e) Pin 8 dihubungkan ke VCC +12 Volt.
f) Pin 16 dihubungkan ke VCC +5 Volt.
2.2. PERANGKAT LUNAK
2.2.1. IDE Arduino 1.0.5
IDE Arduino terdiri dari :
1. Editor program, sebuah windows yang
memungkinkan pengguna menulis dan
mengedit program.
2. Compile, sebuah modul yang mengubah
kode program menjadi kode biner.
3. Uploader, sebuah modul yang memuat
kode biner dari komputer kedalam
memory di dalam papan Arduino.
Sebuah kode program Arduino umumnya
disebut dengan istilah sketch. Tampilan pada
gambar 2.9 adalah tampilan pada IDE
Arduino dengan skecth. [1]
Gambar 2.7 Bagian-bagian Motor DC[10]
Menurut konstruksinya terdapat tiga
jenis motor DC, yaitu motor DC Shunt,
motor DC penguat terpisah dan motor DC
seri.
1. Motor DC Shunt
2. Motor DC seri
3. Motor DC penguat terpisah (compoun)[10]
2.1.7 Driver Motor DC L293D
Gambar 2.8 Pin IC L293 D
Sesuai gambar 2.8 dapat dilihat L293D
terdiri dari 16 pin yang memiliki fungsi
antara lain:
Gambar 2.9 Tampilan IDE Arduino dengan
Sebuah Sketch
2.2.2. Strukur Bahasa Pemograman Arduino[12]
Struktur
dasar
bahasa
pemrograman Arduino terdiri dari dua bagian
yaitu :
Void setup()
{
// Statement; }
Void loop()
{
// Statement; }
a.Setup()
Fungsi setup() hanya dipanggil satu kali
ketika program pertama kali di jalankan. Ini
digunakan untuk mendifinisikan mode pin itu
memulai komunikasi serial. Fungsi setup()
harus di ikut sertakan dalam program
walaupun tidak ada statement yang di
jalankan.
b. Loop()
Setelah melakukan fungsi setup() maka
secara langsung akan melakukan fungsi
loop() secara berurutan dan melakukan
instruksi- instruksi yang ada dalam fungsi
loop().
2.2.3. Android
Android adalah sebuah sistem operasi
bergerak yang mengadopsi sistem operasi
LINUX, yang telah dimodifikasi. Android
diambil alih oleh Google pada tahun 2005.
Berikut versi pengembangan OS Android
dapat dilihat pada tabel 2.15.[13]
Tabel 2.15 Update OS (Operating Sistem) Android[13]
Versi
Di luncurkan
Nama Versi
Androi
Android
d
Beta
5 November 2007
1.0
23 September 2008
1.1
9 Februari 2009
1.5
30 April 2009
Cupcake
1.6
15 September 2009
Donut
2.0/2.1
26 Oktober 2009
Éclair
2.2
20 Mei 2010
Froyo
2.3
6 Desember 2010
Gingerbread
3.0
22 Februari 2011
Honeycomb
4.0.1
19 Oktober 2011
Ice
Cream
Sandwich
4.1
Sekitar Pertengahan Jelly Bean
2012
Sistem Operasi Android mempunyai
lapisan-lapisan yang berisi dari beberapa
program yang mendukung jalannya fungsi
dari sistem operasi. Lapisan-lapisan
tersebut dapat dilihat pada gambar 2.10.
blok-blok
grafis
(block
language).
Pembuatan aplikasi di App Inventor dapat
dijalankan
minimal
versi
2.11
Ginggerbread keatas.[15]
Gambar 2.11 Komponen App Inventor[15]
Komponen App Inventor dapat dilihat
pada gambar 2.16. Secara sistem, App
Inventor terdiri dari dua komponen, yaitu
server dan client. Server App Inventor
berfungsi menyimpan semua aset program
dan memberikan layanan lainnya yang
terkait dengan menejemen berkas aplikasi
(project). Sedangkan sisi client adalah
aplikasi yang berhubungan langsung
dengan programmer (pembuat aplikasi).
Sisi client terdiri dari tiga bagian berikut:
Designer
A Block Editor
Emulator.[15]
III. PERANCANGAN DAN PEMBUATAN
SISTEM
3.1 System Requirement
Tabel 3.1 System Requirement Tugas Akhir
Objek
Mikrokontr
oller
Gambar 2.10 Arsitektur Android[13]
2.2.4.
Android
menggunkan
bahasa
pemograman java. Kode java dan file
resource yang dibutuhkan oleh suatu
aplikasi di kompilasi secara bersama yang
kemudian dijadikan dalam satu paket oleh
tool ke dalam paket Android yang
kemudian menghasilkan file berformat
.apk. Terdapat empat jenis komponen pada
aplikasi Android yaitu:
1. Activities
2. Service
3. Broadcast Receiver
4. Content Provider [14]
App Inventor
App Inventor adalah sistem perangkat
lunak untuk membuat aplikasi pada sistem
operasi Android. App Inventor memiliki
perbedaan dengan sistem pengembangan
aplikasi pada biasanya melainkan dengan
interaksi visual berbasis grafis. App
Inventor disebut sebagai sistem terpadu
untuk pengembangan aplikasi berbasis
Aplikasi
Android
Kebutuhan
Hardware
Software
Laptop
Windows 7
Board
IDE Arduino
Arduino
1.0.5
UNO
Kabel USB to
Arduino
Windows 7
App Inventor
(http://appinvento
r.mit.edu/explore/
Laptop
classic)
Java
Development Kit
(JDK)
Smartphone
Android 4.2
Sony Xperia
Neo L
Bahasa
C
Java
3.2 Perancangan Sistem
Pembagian blok sistem dari Tugas Akhir ini
ditunjukan pada gambar 3.1.
Gambar 3.1. Blok Diagram Sistem Pengamanan Pintu
Shelter BTS Otomatis
3.2 Perancangan Uji Koneksi Bluetooth
Modul bluetooth HC-05 terdiri dari 4 pin,
yaitu pin TX, pin RX, pin GND dan pin VCC.
Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar
3.2
Gambar 3.2 Koneksi Bluetooth HC-05 dengan
Arduino
Agar dapat terkoneksi antara smartphone
Android dengan modul bluetooth HC-05,
dilakukan pairing dengan memasukan default
password untuk HC-05 “1234” seperti pada
gambar 3.3.
Gambar 3.3 Tampilan Notifkasi Pairing Antara
Modul Bluetooth HC-05 dengan Smartphone
Android
Apabila antara smartphone Android dengan
modul bluetooth HC-05 telah terhubung dan
telah melakukan pairing, maka akan tampil
modul HC-05 terkoneksi smartphone sesuai
pada gambar 3.4.
Gambar 3.6 Flowchart Menjalankan Aplikasi
Sistem Pengamanan Pintu Shelter BTS
3.4.1. Diagram Use Case
Diagram use case digunakan pada
perancangan aplikasi project ini karena
diagram use case mendiskripsikan secara
lengkap interaksi yang terjadi antara aktor
(pengguna) dengan sistem/perangkat lunak
yang sedang dijalankan.
Gambar 3.4 Tampilan modul Bluetooth HC-05
terdeteksi pada smartphone Android
Pada perancangan user interface pada
project Tugas Akhir ini dibuat menggunakan
desain user interface pada App Inventor versi
online, jadi dalam pembuatan aplikasi harus
memanfaatkan
koneksi
internet.
http://appinventor.mit.edu/explore/classic
merupakan alamat untuk membuka App
inventor. Gambar 3.5 merupakan tampilan web
App Inventor untuk memulai membuat aplikasi
android.
Pengguna
Gambar 3.7 Diagram Use Case
3.4.2. Sketsa Antarmuka Grafis
Gambar 3.5 Tampilan Awal Web App Inventor
Dalam pembuatan Tugas Akhir ini, digunakan
MIT App Inventor versi pertama atau disebut App
Inventor classic.
Gambar 3.8 Sketsa antarmuka grafis pada screen 1
Gambar 3.9 Sketsa Antarmuka Grafis Screen Utama
Pengendalian Pintu Shelter BTS
Gambar 3.13 Tampilan Block Editor Tampilan Screen
Utama (Lanjutan)
3.4.3 Perancangan Desain User Interface
Gambar 3.13 Tampilan Block Editor Tampilan Screen
Utama (Lanjutan)
Gambar 3.10 Perancangan User Interface pada Screen 1
Langkah perancangan pada screen utama pada
gambar 3.11 tersebut sama dengan langkah
perancangan pada screen awal yaitu hanya dengan
melakukan drag-and- drop komponen basic yang
ada di bagian kiri tampilan project ke blok tampilan
screen 3 (screen utama). Tools yang digunakan
untuk perancangan yaitu Label untuk memberi
keterangan berupa text pada tampilan, Button untuk
melakukan eksekusi program, Other Stuff berupa
Bluetooth Client agar dapat terkoneksi dengan
bluetooth client berupa modul bluetooth HC-05.
3.4.4 Perancangan Blocks Editor
Pada gambar 3.12 dapat dilihat tampilan block
editor pada screen awal yaitu tampilan security
system.
3.5 PERANCANGAN
DAN
PEMBUATAN
HARDWARE
Perancangan hardware dalam alat pembuka
pintu shelter BTS otomatis menggunakan
password berbasis bluetooth dan Arduino UNO
meliputi pembuatan rangkaian secara schematic
dan perhitungan dari komponen yang akan
digunakan.
3.5.1. Perancangan Rangkaian Catu Daya
Pada Gambar 3.14 terdapat blok
perancangan catu daya pada sistem
pengamanan pintu shelter BTS otomatis
menggunakan password berbasis bluetooth
dan Arduino UNO. Blok perancangan catu
daya yang digunakan memanfaatkan catu
daya PLN yang terhubung dengan tegangan
jala-jala sebesar 220 V. Karena catu daya
PLN ini masih berupa tegangan AC maka
diperlukan rangkaian catu daya yang dapat
menyearahkan tegangan AC menjadi
tegangan DC 9 V.
Gambar 3.12 Tampilan Block Editor pada Screen Awal
Selanjutnya untuk melihat tampilan keseluruhan
susunan block editor pada
screen utama pada
sistem pengamanan pintu shelter BTS otomatis
menggunkan password berbasis bluetooth dan
Arduino UNO, dapat dilihat pada gambar 3.18.
Gambar 3.13 Tampilan Block Editor Screen Utama
Gambar 3.14 Blok Catu Daya 9 V
3.5.2. Parameter Arduino UNO
Pada tugas akhir ini menggunakan
mikrokontroller Arduino jenis UNO yang
memiliki spesifikasi yang cocok terhadap
kebutuhan sistem pengamanan pintu shelter
BTS otomatis menggunakan password
berbasis bluetooth dan Arduino UNO.
Arduino sebagai pemroses masukan
menjadi keluaran yang diharapkan.
Smartphone
sebagai
input-an
akan
memberikan perintah pada Arduino melalui
komunikasi bluetooth untuk menggerakan
motor DC.
driver motor L293D sesuai pada gambar
3.18.
Gambar 3.15 Parameter Arduino UNO
3.5.3. Perancangan
Rangkaian
Arduino
dengan LED
Seperti yang telah dijelaskan pada
perancangan sistem, LED difungsikan
sebagai output visual. LED yang
dibutuhkan berjumlah 2 buah LED, yaitu
LED yang dapat berkedip warna merah dan
LED warna hijau. LED warna merah ini
akan menyala apabila password yang
dimasukan oleh user salah. Sedangkan
LED yang berwarna hijau akan menyala
apabila password yang dimasukan user
benar. Gambar 3.16 merupakan rangkaian
Arduino UNO dengan 2 buah LED yang
berwarna merah dan hijau.
Gambar 3.18 Rangkaian Arduino dengan Driver
Motor DC
3.5.2. Perancangan Komunikasi Serial Arduino
dengan Bluetooth HC-05
Arduino mempunyai aplikasi untuk
pengiriman data serial dengan bantuan Serial
Monitor. Konfigurasi pin untuk melakukan
komunikasi serial menggunakan port digital
0 dan port 1 seperti pada gambar 3.19.
Dengan memanfaatkan aplikasi serial
monitor tersebut dapat digunakan untuk
mengetahui data bluetooth yang berupa kode
ASCII yang dapat terbaca ketika user
menekan
tombol
perintah
melalui
smartphone. Untuk simulasi modul bluetooth
HC-05 menggunakan virtual terminal pada
gambar 3.19 sebagai serial monitor
pembacaan hasil komunikasi serial bluetooh.
Gambar 3.16 Rangkaian Arduino dengan LED
3.5.4. Perancangan
Rangkaian
Arduino
dengan Buzzer
Rangkaian Arduino dengan buzzer
yang berfungsi sebagai output audio.
Apabila buzzer diberi tegangan, maka
buzzer akan mengubah sinyal elektris dari
Arduino UNO menjadi suara. Hasil suara
yang dihasilkan ini yang akan menjadikan
buzzer sebagai peringatan apabila
password
yang
dimasukan
user
salahUntuk rangkaian Arduino dengan
buzzer dapa dilihat pada gambar 3.17.
Gambar 3.19 Kominuikasi serial antara HC-05
dengan Arduino
3.5.3. Rangkaian Sistem Secara Keseluruhan
Gambar 3.20 merupakan rangkaian
keseluruhan dalam perancangan perangkat
keras pada Tugas Akhir ini.
Gambar 3.17 Rangkaian Arduino dengan
Buzzer
3.5.1. Perancangan Rangkaian Arduino dengan
Driver Motor L293D
Motor DC dapat diatur arah geraknya
menggunakan driver motor IC L293D. Pada
Tugas Akhir ini, hanya digunakan 1 motor
DC. Oleh karena itu hanya membutuhkan 3
port yang terhubung antara Arduino dengan
Gambar 3.20 Rangkaian Keseluruhan Sistem
Pengamanan Shelter BTS Otomatis Menggunakan
Password berbasis bluetooth dan Arduino UNO
3.6 Perancangan Dan Pembuatan Program
Dalam penyusunan perangkat lunak sistem
pengamanan pintu shelter BTS otomatis
menggunakan password berbasis bluetooth dan
Arduino UNO meliputi pembuatan diagram alir
(flowchart) program, perancangan program
mikrokontroler Arduino, perancangan program
LED, perancangan program buzzer, perancangan
program motor DC, dan perancangan program.
Dalam pembuatan simulasi alat pembuka kunci
otomatis ini software yang digunakan adalah
software Arduino IDE dengan bahasa
pemrogaman yang digunakan adalah bahasa C.
Listing program yang sudah jadi akan disimpan
dengan tipe .hex yang akan diisikan pada
Arduino. Selain sebagai complier, Arduino IDE
digunakan untuk meng-upload program ke
dalam Arduino melalui kabel USB PC dengan
port Arduino
3.6.1. Alur dan Perencanaan Program IDE
Arduino
Pada gambar Flowchart 3.21 menjelaskan
bagimana program pada Tugas Akhir ini
bekerja.
tidak dapat dibuka dan akan muncul notifikasi
seperti pada gambar 4.2.
Gambar 4.2 Tampilan Notifikasi Kesalahan
Password
4.1.2. Tampilan Menu Utama Aplikasi
Gambar 4.3 Tampilan Menu Utama Pengendalian
Pintu Otomatis
Gambar 4.3 merupakan tampilan menu
utama aplikasi sistem pengamanan pintu
shelter BTS otomatis menggunakan password
berbasis bluetooth dan Arduino UNO.
Tampilan text “not connected” yang paling atas
sebagai indikator ketika perangkat handphone
tidak terkoneksi dengan modul bluetooth.
Apabila handphone telah terkoneksi dengan
bluetooth HC-05, maka tampilan text indikator
tersebut berubah menjadi “connected” seperti
pada gambar 4.4
Gambar 3.21 Flowchart Program Utama
IV. HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN
4.1 HASIL PERANCANGAN APLIKASI
4.1.1. Tampilan Menu Awal (Security
System)
Gambar 4.4 Tampilan menu yang telah terhubung
dengan HC-05
Sesuai gambar 4.4, indikator text tersebut
menandakan smarphone dan modul bluetooth
HC-05 telah terhubung atau telah melakukan
pairing sebelumnya. Agar dapat terhubung dan
dapat menampilkan status koneksi bluetooth
yang menjadi “connect” pilih alamat dan
koneksi HC-05 sebagai bluetooth client susuai
dengan gambar 4.5.
Gambar 4.1 Tampilan Awal Aplikasi
Gambar 4.1 merupakan tampilan awal
aplikasi sistem pengamanan pintu shelter BTS
otomatis menggunakan password berbasis
bluetooth dan Arduino UNO. Tampilan awal
difungsikan sebagai security system agar dapat
memasuki tampilan menu utama pengendalian
pintu. Apabila terjadi kesalahan pada penulisan
username dan password maka aplikasi utama
Gambar 4.5 Tampilan pemilihan HC-05 sebagai
bluetooth client
4.2 Pengujian Rangkaian Catu Daya
Multimeter
Multimeter
Gambar 4.6 Rangkaian Pengukuran Tegangan Catu
Daya
Pada Tabel 4.1 dibawah ini merupakan
tabel hasil pengukuran keluaran tegangan
rangkaian catu daya tiap bloknya.
Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Tegangan
Rangkaian Catu Daya
Parameter
Keluaran
Trafo
Keluaran
IC
regulator
Keluaran
Rangkaian
Seluruhnya
Datasheet
(a)
Hasil
ukur
(b)
15 V
15,2 V
1,3 %
9V
8,99 V
0,1%
9V
8,99 V
Error
(%)
0,1%
Keterang
an
Error 0,2
Volt
Dalam
Batas
Operasi
Dalam
Batas
Operasi
Multimeter
Gambar 4.7 Rangkaian Pengukuran Arus Catu Daya
Pada Tabel 4.2 dibawah ini merupakan tabel
hasil pengukuran keluaran arus dan perhitungan
daya rangkaian catu daya.
Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Arus dan Perhitungan
Daya Rangkaian Catu Daya
Nilai
Nilai
Daya
Arus
Tegangan
(Watt)
Paramter
Terukur Terukur
P = VxI
(A)
(V)
Keadaan Standby
0,08
9
0,72
Ketika ada Perintah
untuk
0,48
9
4,32
Membuka/Menutup
Pintu
Ketika ada Perintah
untuk Menyalakan
0,12
9
1,08
Buzzer Dan LED
Merah
4.3 Pengujian Driver Motor DC
Gambar 4.8 Pengujian Rangkaian Driver Motor DC
Setelah melakukan pengujian rangkaian driver
motor DC diperoleh hasil yang ditentukan pada
tabel 4.3.
Tabel 4.3 Hasil pengukuran rangkaian driver
motor DC
Masukan
IN-A
0
IN-B
0
0
1
1
0
1
1
Keluaran
(V)
0
4,93 V
(Berputar ke
kiri)
-4,93 V
(Berputar ke
kanan)
0
Keterangan : enable harus memiliki tegangan high
untuk menggerakan motor jadi pengujian tersebut
berdasarkan enable yang telah ter-setting high
4.4 Pengujian Konektifitas Bluetooth Dengan
Arduino
Konektifitas
komunikasi
bluetooth
merupakan kunci utama untuk menjalankan
keseluruhan sistem alat. Tujuan dari pengujian
ini adalah untuk mengetahui data serial yang
terbaca antara smartphone dengan Arduino
UNO. Pada port nomor 0 dan port nomor 1
Arduino telah disediakan fasilitas untuk
komunikasi serial, sehingga memudahkan
dalam perancangan komunikasi serial. Gambar
4.12 meruapakan listing program untuk
melakukan uji koneksi bluetooth melalui
komunikasi serial.
Gambar 4.9 Tampilan listing program uji koneksi
bluetooth HC-05 dengan Arduino
Tampilan serial monitor mengenai konektifitas
bluetooth dapat dilihat pada gambar 4.10.
Gambar 4.10 Tampilan Serial Monitor Arduino
4.4.1
Pengujian Jarak Konektifitas Bluetooth
Tabel 4.5 Hasil pengujian jarak konektifitas
bluetooh
Jarak Pengujian Konektifiatas
2 meter
Terkoneksi
4 meter
Terkoneksi
6 meter
Terkoneksi
8 meter
Terkoneksi
10 meter
Terkoneksi
12 meter
Tidak Terkoneksi
4.5 Pengujian Rangkaian Keseluruhan
Tabel 4.6 Hasil pengujian rangkaian keseluruhan
No
1
Pengujian
Aplikasi
Paramter
Mengendali
sistem
keamanan
pintu shelter
BTS
2
Perangkat Keras
Catu Daya
Arduino
Driver Motor
DC
3.
Jarak
Konektifitas
Bluetooth
>10 meter
Keterangan
Aplikasi
berjalan baik,
semua tombol
dapat berjalan
sesuai
fungsinya
Catu
daya
berjalan
dengan baik,
tegangan
dalam batas
operasi
Arduino
berjalan
dengan baik,
dapat mengcompile
program
Driver Motor
DC
dapat
mengatur
kerja motor
DC
Jarak
konektifitas
bluetooth
adalah kurang
dari 10 meter
4.6 PEMBAHASAN HASIL
Pengukuran pada alat pembuka kunci pintu
otomatis ini menggunakan multimeter digital
agar dapat diketahui tegangan dan yang masuk
pada tiap-tiap komponen secara jelas. Setelah
dilakukan pengukuran tegangan pada alat
pembuka pintu shelter BTS secara otomatis
kemudian
membandingkannya
dengan
datasheet dari tiap-tiap komponen yang diukur.
Setelah dilakukan perbandingan antara hasil
ukur dan datasheet pada tiap-tiap komponen
yang diukur maka dapat diketahui bahwa
tegangan yang mengalir pada komponen pada
alat pembuka pintu otomatis ini sesuai dengan
datasheet dan tidak ada nilai yang melebihi dari
range yang terdapat pada datasheet.
V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan pembuatan alat dengan
judul sistem pengamanan pintu shelter BTS
otomatis menggunakan password berbasis
bluetooth dan Arduino UNO beserta
pengujian alat dan pengukuran alat yang
telah dilakukan pada bab III dan bab IV
dapat disimpulkan bahwa :
1. Sistem pengamanan pintu shelter BTS
otomatis ini menggunakan komunikasi
personal bluetooth yang cocok dengan
mikrokontroller Arduino yang secara
keseluruhan baik seperti pada tabel 4.6
dan lampiran E1.
2. Rangkaian catu daya yang dirancang
dengan tegangan sebesar 9 volt dan arus
sebesar 2 A dapat mengaktifkan sistem
pengamanan
pintu
shelter
BTS
otomatis.
3. Pada pengaturan driver motor DC,
apabila ingin menggerakan pintu untuk
membuka atau bergeser ke kiri maka
harus diberikan logic 1 untuk masukan
IN-A dan logic 0 untuk IN-B. Apabila
ingin menggerakan pintu menutup atau
bergeser ke kanan maka harus diberikan
logic 0 untuk masukan IN-A dan logic 1
untuk IN-B.
4. Jarak komunikasi antara modul
bluetooth HC-05 dengan smartphone
Android dapat dilakukan hingga jarak
10 meter.
5. Komunikasi serial yang dibaca Arduino
dari smartphone Android berupa kode
ASCII desimal, sehingga untuk
membuat perintah dari aplikasi yang
dibuat dari App Inventor memanfaatkan
kode ASCII desimal tersebut.
6. Secara keseluruhan, output yang
diharapkan
berupa
alarm
yaitu
kombinasi LED merah dan buzzer pada
sistem pengamanan pintu shelter BTS
berhasil aktif apabila password yang
dimasukan salah pada saat membuka
pintu shelter BTS.
5.2 Saran
Untuk
mengembangkan
dan
meningkatkan kinerja dari penelitian
tersebut maka saran yang diberikan oleh
penulis adalah sebagai berikut :
1. Aplikasi sistem pengamanan pintu
shelter BTS ini belum digunakannya
fasilitas
ganti
password
yang
diharapkan, untuk selanjutnya dapat
ditambahkan dengan fasilitas ganti
password pada perangkatnya.
2. Agar lebih aman, pengaturan verivikasi
untuk password tidak hanya diatur pada
aplikasi tetapi juga dapat diatur pada
mikrokontroller Arduino.
3. Motor DC yang digunakan untuk
menggerak pintu memanfaatkan motor
DC yang terpasang pada dvd room
sebuah Personal Computer (PC),
4.
5.
6.
sehingga kecepatan motor DC sebagai
penggerak pintu untuk membuka
ataupun menutup tidak dapat diatur.
Untuk lebih meningkatkan keamanan,
perlu
ditambahkan
report
ke
smartphone bisa berupa panggilan
telepon dengan menambahkan modem
wavecom sebagai penghubung antara
mikrokontroller
arduino
dengan
smartphone agar jika ada oknum yang
tidak bertanggung jawab mencoba
untuk masuk atau membobol pintu
dapat diketahui atau apabila terjadi
kerusakan pada sistem dapat diketahui
melalui
panggilan
telepon
ke
smartphone.
Perlu ditambahkan LCD yang terpasang
pada pintu sebagai report bahwa pintu
telah terbuka ataupun telah menutup.
Untuk
alternatif
catu
daya
mengantisipasi ketergatungan dari catu
daya PLN, sistem pengamanan pintu
shelter BTS otomatis ini dapat
memanfaatkan catu daya cadangan yang
terdapat pada shelter BTS berupa
genset dan juga baterai.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Benzie, Massimo (2014, Desember), Arduino
Uno. [Online]. www.arduino.cc
[2] Darcy, (2015, April), Engineering Task.
Dokumen
JPEG.
[Online].
http://darcy.rsgc.on.ca/ACES/TEI3M/1213/Tas
ks.html
[3] Margolis, Michael, Arduino Cookbook, Edisi
kedua, Gravenstein Highway North: O'Reilly
Media, Inc., 2011
[4] Budiharto,
Wibowo.
Elektronika
digital+mikroprosesor. Yogyakarta: ANDI
OFSET, 2010.
[5] Tooley, Mike. Rangkaian Eleltronika Prinsip
dan Aplikasi. Edisi kedua. Jakarta : Erlangga,
2003.
[6] Al-Fuqaha, Ala (2014, Desember). Wireless
Personal Area. Dokumen PDF. [Online]
https://cs.wmich.edu/~alfuqaha/Fall09/cs6030/
lectures/WPAN.pdf
[7] Exp-Tech (2015, Maret). Data Sheet DS1307.
Dokumen PDF. [Online]
http://www.exptech.de/service/datasheet/HC-Serial-BluetoothProducts.pdf
[8] Wibawanto, Hendra. Elektronika Dasar
Pengenalan Praktis. Jakarta: Elek Media
Komputindo, 2008.
[9] Depari, Ganti. Teori Rangkaian Elektronika.
Bandung : Sinar Baru Algesindo, 2005.
[10] FKIP UNSYIAH (2014, Desember). Proteksi
Motor Listrik Untuk Mencegah
Terjadi
Kerusakan.
Dokumen
JPEG.
[Online]
http://fisika.fkip.unsyiah.ac.id/2012/11/proteks
i-motor-listrik-untuk-mencegah.html
[11] L293D, (2014, Desember). Datasheet L293D.
Dokumen
PDF.
[Online]
http://arduino.cc/documents/datasheets/L293D
[12] Saptadi , Arief Hendra. Modul Modul
Praktikum – Mikroprosesor dan Antarmuka –
v.0.5 "Arduino: I/O Digital dan Komunikasi
Serial". Sekolah Tinggi Teknologi Telematika
Telkom, Purwokerto, 2013.
[13] Agustina, Rina., Pemograman Aplikasi
Android. Jakarta: Mediakom, 2012.
[14] Safaat, N. Android, Pemograman Aplikasi
Mobile Smartphone dan Tablet PC berbasis
android. Bandung: Informatika Bandung,
2011.
[15] Mulyana, E., App Inventor: Ciptakan Sendiri
Aplikasi Androidmu. Yogyakarta: ANDI
Yogyakarta, 2012.
Mengetahui :
Pembimbing I
WAHYU PAMUNGKAS, S.T.,M.T.
NIDN. 0606037801
Pembimbing II
EKO FAJAR CAHYADI, S.T.,M.T.
NIDN : 0616098703