Sistem Akuisisi Data Kendaraan Bermotor Menggunakan Smartphone Android Melalui Koneksi Bluetooth.

i

SISTEM AKUISISI DATA KENDARAAN BERMOTOR

MENGGUNAKAN SMARTPHONE ANDROID MELALUI KONEKSI BLUETOOTH

Disusun oleh:

Dhiko Dwiaprianto Putra (0922102)

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Kristen Maranatha Jalan Prof. Drg. Suria Sumantri, MPH No. 65, Bandung 40164

Email: dhiko.putra@gmail.com

ABSTRAK

Saat ini sistem akuisisi data pada kendaraan bermotor hanya berupa jarum penunjuk yang berada pada dashboard. Diperlukan sebuah sistem akuisisi data jarak jauh untuk melihat data-data pada kendaraan bermotor.

Pada tugas akhir ini telah dirancang dan direalisasikan sistem akuisisi data kendaraan bermotor menggunakan smartphone Android melalui koneksi

Bluetooth. ELM 327 Scanner Tool digunakan sebagai pembaca data kendaraan bermotor yang akan mengirimkan data kendaraan bermotor melalui koneksi Bluetooth ke mikrokontroler Arduino. Mikrokontroler Arduino akan mengolah data tersebut dan mengirimkan ke smartphone Android untuk ditampilkan melalui koneksi Bluetooth.

Sistem akuisisi data ini dapat direalisasikan dan dapat bekerja dengan baik. Pengujian alat menunjukkan bahwa sistem akuisisi data dapat menampilkan data hasil pengolahan mikrokontroler pada smartphone Android.

Kata Kunci: Akuisisi data, Android, Bluetooth, ELM 327, kendaraan bermotor, mikrokontroler

ii

DATA ACQUISITION SYSTEM FOR MOTOR VEHICLES USING AN ANDROID SMARTPHONE THROUGH BLUETOOTH CONNECTION

Compiled by:

Dhiko Dwiaprianto Putra (0922102)

Department of Electrical Engineering, Faculty of Engineering, Maranatha Christian University

Jalan Prof. Drg. Suria Sumantri, MPH No. 65, Bandung 40164

Email: dhiko.putra@gmail.com

ABSTRACT

In present time, on board data acquisition system in cars only come in the form of needles on dashboard gauges. A long-distance data acquisition system is now needed to view data from motor vehicles.

In this final project, a data acquisition system for motor vehicle has been designed and implemented through a Bluetooth connection and utilizing an Android smartphone. ELM327 Scanner Tool has been used as a motor vehicle data reader, which would send the motor vehicle data through Bluetooth connection to an Arduino microcontroller. The Arduino microcontroller would then process the data and send it through Bluetooth connection to the Android smartphone to be displayed.

This data acquisition system has been actualized and is able to function well. Testing has shown that the data acquisition system is able to display the resulting processed data from the microcontroller on an Android smartphone.

Keywords: Data acquisition, Android, Bluetooth, ELM 327, microcontroller, motor vehicle

v

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN

ABSTRAK ... i

ABSTRACT ... ii

KATA PENGANTAR ... iii

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR TABEL……….viii

DAFTAR GAMBAR ... ix

BAB I PENDAHULUAN ... 1

I.1. Latar Belakang Masalah ... 1

I.2. Rumusan Masalah ... 2

I.3. Tujuan ... 2

I.4. Pembatasan Masalah ... 3

I.5. Sistematika Penulisan ... 3

BAB II LANDASAN TEORI ... 5

II.1. Akuisisi Data ... 5

II.2. Modul Arduino Mega ADK ... 6

II.2.1. Daya ... 7

II.2.2. Memori ... 8

vi

II.2.4. Komunikasi ... 10

II.2.5. Pemrograman ... 10

II.2.6. USB Overcurrent Protection ... 11

II.2.7. Arduino Software 1.0.5 ... 11

II.3. Android ... 12

II.3.1. Versi Android ...12

II.3.2. Fitur Android ... 14

II.4. Bluetooth ... 15

II.4.1 Protokol Bluetooth ………16

II.4.2 Bluetooth Module HC-05 TTL………..17

II.5. ELM 327 Scanner Tool ... 19

BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI ... 22

III.1. Perancangan Sistem ... 22

III.2. Perancangan Program pada Smartphone Android ... 23

III.2.1. Perancangan Tampilan Pada Smartphone Android ... 23

III.2.2. Diagram Alir Program Pada Smartphone Android ... 27

III.3. Perancangan Program pada Arduino ... 30

III.3.1. Diagram Alir Program pada Arduino ... 30

III.4. Realisasi Alat ... 34

BAB IV DATA PENGAMATAN DAN ANALISIS.………..…….36

vii

IV.2. Pengujian Komunikasi Mikrokontroler Arduino dengan Smartphone

Android ... 37

BAB V SIMPULAN DAN SARAN……… 45

V.1. Simpulan ... 45

V.2. Saran ... 46

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN A PROGRAM PADA ARDUINO LAMPIRAN B PROGRAM PADA NETBEANS LAMPIRAN C DATASHEET ELM 327

viii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Tabel Spesifikasi Arduino Mega ADK...………..………...………6

Tabel 2.2 Versi Android...13

Tabel 2.3 Stack Protocol Bluetooth………...17

Tabel 4.1 Respon Status Pairing Bluetooth Module HC-05………..36

Tabel 4.2 Pengujian Sistem Akuisisi Data Kecepatan Putaran Mesin…………...38

Tabel 4.3 Pengujian Sistem Akuisisi Data Kecepatan Kendaraan……….39

Tabel 4.4 Pengujian Sistem Akuisisi Data Lama Mesin Menyala……….40

Tabel 4.5 Pesentase Kesalahan Pengukuran Pada Kecepatan Putaran Mesin……41

Tabel 4.6 Persentase Kesalahan Pengukuran Pada Kecepatan Kendaraan………42

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Bluetooth Module HC-05………...17 Gambar 2.2 ELM 327………19 Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem Akuisisi Data………..22 Gambar 3.2 User Interface Program pada Smartphone Android……...………...24 Gambar 3.3 Diagram Alir Sistem Akuisisi Data pada Smartphone Android……28 Gambar 3.4 Diagram Alir Sistem Akuisisi Data pada Mikrokontroler Arduino

bagian 1………...……31 Gambar 3.5 Diagram Alir Sistem Akuisisi Data pada Mikrokontroler Arduino

bagian 2………...……33 Gambar 3.6 Arduino Mega ADK………...34 Gambar 3.7 Realisasi Alat………..35

1 Universitas Kristen Maranatha BAB I

PENDAHULUAN

Bab ini membahas tentang latar belakang serta masalah dan tujuan dari pembuatan sistem akuisisi data kendaraan bermotor menggunakan smartphone Android melalui koneksi Bluetooth. Bab ini juga berisikan keseluruhan isi dari laporan Tugas Akhir

I.1 LATAR BELAKANG MASALAH

Kemajuan teknologi sekarang ini terus melaju dan berkembang dengan pesat, khususnya teknologi di bidang instrumentasi. Teknologi instrumentasi sangat memegang peranan penting pada kemajuan teknologi dalam berbagai bidang. Teknologi instrumentasi diciptakan atau dikembangkan untuk mempermudah pekerjaan manusia. Sistem otomatisasi dapat menggantikan manusia untuk mengerjakan sesuatu dalam lingkungan berbahaya bagi kesehatan dan keselamatan manusia pada saat-saat tertentu. Kemajuan teknologi akan mampu mengatasi masalah-masalah yang rumit sekalipun, dengan tingkat ketelitian dan akurasi serta kecepatan yang tinggi.

Mikrokontroler merupakan sistem mikroprosesor lengkap yang terdapat dalam sebuah chip. Mikrokontroler sebenarnya sudah sejak lama ditemukan, namun sampai saat ini tetap digunakan dan terus dikembangkan karena pemakaian

Bab I Pendahuluan

2 Universitas Kristen Maranatha

yang relatif mudah dan harga yang tidak terlalu mahal. Penulis memilih menggunakan mikrokontroler berbasis Arduino karena Arduino memiliki beberapa kelebihan seperti koneksi USB dan arduino sudah dilengkapi dengan bootloader sehingga Arduino tidak memerlukan chip programmer lagi.

Hasil dari akuisisi data yang didapat dari mikrokontroler berbasis Arduino akan ditampilkan pada smartphone berbasis Android. Android adalah salah satu platform smartphone terpopuler saat ini. Platform Android telah digunakan oleh lebih dari 900 juta orang di seluruh dunia. Android merupakan platform yang bersifat open source yang berarti setiap orang dapat mengunduh software development kit dan membuat aplikasi untuk Android. Hal ini tidak dapat dilakukan dengan platform seperti Blackberry, ataupun Windows Phone.

Sistem akuisisi data kendaraan bermotor secara wireless yang dibuat diharapkan dapat membantu para pengguna kendaraan bermotor, khususnya mobil, agar dapat mengetahui kondisi kendaraannya secara jarak jauh.

I.2 RUMUSAN MASALAH

Pada tugas akhir ini, penulis membahas mengenai bagaimana merancang dan merealisasikan sistem akuisisi data kendaraan bermotor pada smartphone berbasis Android menggunakan koneksi Bluetooth.

Bab I Pendahuluan

3 Universitas Kristen Maranatha

I.3 TUJUAN

Tujuan dari Tugas Akhir ini adalah:

1. Untuk membuat sebuah sistem akuisisi data menggunakan koneksi Bluetooth.

2. Untuk mengaplikasikan antarmuka antara Android dan mikrokontroler berbasis Arduino menggunakan Bluetooth.

I.4 PEMBATASAN MASALAH

Batasan masalah Tugas Akhir ini adalah:

1. Kendaraan bermotor yang digunakan adalah mobil Ford Fiesta tahun 2012, Honda Jazz tahun 2006, Suzuki Escudo tahun 2005.

2. Pengambilan data menggunakan ELM-327 Scanner Tool.

3. Data yang ditampilkan adalah kecepatan putaran mesin, kecepatan kendaraan, dan lama mesin menyala.

I.5 SISTEMATIKA PENULISAN

Laporan Tugas Akhir ini terbagi menjadi lima bab utama. Untuk memperjelas penulisan laporan ini, akan diuraikan secara singkat sistematika beserta uraian dari masing – masing bab, yaitu :

Bab I Pendahuluan

4 Universitas Kristen Maranatha

BAB 1 – PENDAHULUAN

Bab ini menjelaskan mengenai latar belakang masalah, rumusan masalah, tujuan, pembatasan masalah, dan sistematika penulisan.

BAB 2 – LANDASAN TEORI

Bab ini menjelaskan mengenai teori-teori pendukung dalam pembuatan sistem akuisisi data seperti modul Arduino Mega ADK,modul ELM 327 Scanner Tool, dan Android

BAB 3 – PERANCANGAN DAN REALISASI

Bab ini menjelaskan mengenai perancangan sistem akuisisi data melalui flowchart yang menunjukan cara kerja dari sistem akuisisi data.

BAB 4 – DATA PENGAMATAN DAN ANALISIS

Bab ini berisi penjelasan mengenai hasil dari perangkat sistem akuisisi data.

BAB 5 – SIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi kesimpulan dan saran mengenai sistem akuisisi data yang telah dibuat.

45 Universitas Kristen Maranatha BAB V

SIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi kesimpulan dari Tugas Akhir serta saran yang diperlukan untuk pengembangan sistem akuisisi data kendaraan bermotor menggunakan smartphone Android melalui koneksi Bluetooth berikutnya.

V.1 SIMPULAN

Dari hasil pengujian dapat disimpulkan:

1. Sistem akuisisi data pada kendaraan bermotor menggunakan smartphone

Android melalui koneksi Bluetooth telah berhasil dirancang dan direalisasikan.

2. Data-data kondisi kendaraan bermotor yang terdiri dari kecepatan putaran mesin, kecepatan kendaraan, dan lama mesin menyala dapat dibaca ELM 327 Scanner Tool kemudian dikirim ke mikrokontroler Arduino untuk diolah dan ditampilkan pada smartphone Android melalui koneksi Bluetooth.

3. Hasil dari pengukuran kecepatan putaran mesin, kecepatan kendaraan, dan lama mesin menyala memiliki tingkat akurasi yang tinggi. Hal ini terbukti dengan persentase kesalahan yang kecil pada pengukuran kecepatan putaran mesin, kecepatan kendaraan, dan lama mesin menyala.

Bab V Simpulan dan Saran

46 Universitas Kristen Maranatha 4. Komunikasi antara mikrokontroler Arduino dan smartphone Android

bekerja optimal pada radius maksimal 12 meter tanpa penghalang.

5. Komunikasi antara mikrokontroler Arduino dan smartphone Android bekerja optimal pada radius maksimal 9 meter dengan penghalang.

V.2 SARAN

Sistem akuisisi data yang ditampilkan pada smartphone Android masih memiliki kekurangan dan dapat dikembangkan. Saran-saran untuk pengembangan antara lain:

1. Dapat ditambahkan fitur pengontrolan pada kendaraan bermotor, misalkan pengontrolan kunci mobil dan pengontrolan power window.

2. Data yang diperoleh pada smartphone, selain ditampilkan dapat disimpan untuk dikirimkan ke komputer sehingga dapat dibentuk sebuah database.

DAFTAR PUSTAKA

1. Akbarul Huda, Arif. 24 Jam!! Pintar Pemrograman Android. Yogyakarta: Andi, 2012. 2. Meier, Reto. Professional Android Application Development. Indianapolis: Wiley

Publishing,Inc. 2009.

3. http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardADK, (diakses pada 5 Mei 2014) 4. http://english.cxem.net/arduino/arduino5.php, (diakses pada 17 September

2014)

5. http://id.wikipedia.org/wiki/Pengendali_mikro, (diakses pada 5 Mei 2014) 6. http://www.bps.go.id/tab_sub/view.php?tabel=1&id_subyek=17&notab=12,

(diakses pada 11 Juni 2014)

7. http://www.instructables.com/id/Modify-The-HC-05-Bluetooth-Module-Defaults-Using-A/?ALLSTEPS, (diakses pada 21 Oktober 2014)

8. http://www.voaindonesia.com/content/google-pengguna-android-akan-capai-1-miliar-dalam-9-bulan/1643029.html, (diakses pada 5 Mei 2014)

Bab I Pendahuluan

2 Universitas Kristen Maranatha

yang relatif mudah dan harga yang tidak terlalu mahal. Penulis memilih

menggunakan mikrokontroler berbasis Arduino karena Arduino memiliki

beberapa kelebihan seperti koneksi USB dan arduino sudah dilengkapi dengan

bootloader sehingga Arduino tidak memerlukan chip programmer lagi.

Hasil dari akuisisi data yang didapat dari mikrokontroler berbasis Arduino

akan ditampilkan pada smartphone berbasis Android. Android adalah salah satu

platform smartphone terpopuler saat ini. Platform Android telah digunakan oleh lebih dari 900 juta orang di seluruh dunia. Android merupakan platform yang

bersifat open source yang berarti setiap orang dapat mengunduh software

development kit dan membuat aplikasi untuk Android. Hal ini tidak dapat dilakukan dengan platform seperti Blackberry, ataupun Windows Phone.

Sistem akuisisi data kendaraan bermotor secara wireless yang dibuat

diharapkan dapat membantu para pengguna kendaraan bermotor, khususnya

mobil, agar dapat mengetahui kondisi kendaraannya secara jarak jauh.

I.2 RUMUSAN MASALAH

Pada tugas akhir ini, penulis membahas mengenai bagaimana merancang

dan merealisasikan sistem akuisisi data kendaraan bermotor pada smartphone

Bab I Pendahuluan

3 Universitas Kristen Maranatha

I.3 TUJUAN

Tujuan dari Tugas Akhir ini adalah:

1. Untuk membuat sebuah sistem akuisisi data menggunakan koneksi

Bluetooth.

2. Untuk mengaplikasikan antarmuka antara Android dan mikrokontroler

berbasis Arduino menggunakan Bluetooth.

I.4 PEMBATASAN MASALAH

Batasan masalah Tugas Akhir ini adalah:

1. Kendaraan bermotor yang digunakan adalah mobil Ford Fiesta tahun 2012,

Honda Jazz tahun 2006, Suzuki Escudo tahun 2005.

2. Pengambilan data menggunakan ELM-327 Scanner Tool.

3. Data yang ditampilkan adalah kecepatan putaran mesin, kecepatan

kendaraan, dan lama mesin menyala.

I.5 SISTEMATIKA PENULISAN

Laporan Tugas Akhir ini terbagi menjadi lima bab utama. Untuk

memperjelas penulisan laporan ini, akan diuraikan secara singkat sistematika

Bab I Pendahuluan

4 Universitas Kristen Maranatha

BAB 1 – PENDAHULUAN

Bab ini menjelaskan mengenai latar belakang masalah, rumusan masalah,

tujuan, pembatasan masalah, dan sistematika penulisan.

BAB 2 – LANDASAN TEORI

Bab ini menjelaskan mengenai teori-teori pendukung dalam pembuatan

sistem akuisisi data seperti modul Arduino Mega ADK,modul ELM 327

Scanner Tool, dan Android

BAB 3 – PERANCANGAN DAN REALISASI

Bab ini menjelaskan mengenai perancangan sistem akuisisi data melalui

flowchart yang menunjukan cara kerja dari sistem akuisisi data.

BAB 4 – DATA PENGAMATAN DAN ANALISIS

Bab ini berisi penjelasan mengenai hasil dari perangkat sistem akuisisi

data.

BAB 5 – SIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi kesimpulan dan saran mengenai sistem akuisisi data yang

45 Universitas Kristen Maranatha BAB V

SIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi kesimpulan dari Tugas Akhir serta saran yang diperlukan

untuk pengembangan sistem akuisisi data kendaraan bermotor menggunakan

smartphone Android melalui koneksi Bluetooth berikutnya.

V.1 SIMPULAN

Dari hasil pengujian dapat disimpulkan:

1. Sistem akuisisi data pada kendaraan bermotor menggunakan smartphone

Android melalui koneksi Bluetooth telah berhasil dirancang dan direalisasikan.

2. Data-data kondisi kendaraan bermotor yang terdiri dari kecepatan putaran

mesin, kecepatan kendaraan, dan lama mesin menyala dapat dibaca ELM

327 Scanner Tool kemudian dikirim ke mikrokontroler Arduino untuk

diolah dan ditampilkan pada smartphone Android melalui koneksi

Bluetooth.

3. Hasil dari pengukuran kecepatan putaran mesin, kecepatan kendaraan, dan

lama mesin menyala memiliki tingkat akurasi yang tinggi. Hal ini terbukti

dengan persentase kesalahan yang kecil pada pengukuran kecepatan

Bab V Simpulan dan Saran

46 Universitas Kristen Maranatha 4. Komunikasi antara mikrokontroler Arduino dan smartphone Android

bekerja optimal pada radius maksimal 12 meter tanpa penghalang.

5. Komunikasi antara mikrokontroler Arduino dan smartphone Android

bekerja optimal pada radius maksimal 9 meter dengan penghalang.

V.2 SARAN

Sistem akuisisi data yang ditampilkan pada smartphone Android masih

memiliki kekurangan dan dapat dikembangkan. Saran-saran untuk pengembangan

antara lain:

1. Dapat ditambahkan fitur pengontrolan pada kendaraan bermotor, misalkan

pengontrolan kunci mobil dan pengontrolan power window.

2. Data yang diperoleh pada smartphone, selain ditampilkan dapat disimpan

DAFTAR PUSTAKA

1. Akbarul Huda, Arif. 24 Jam!! Pintar Pemrograman Android. Yogyakarta: Andi, 2012. 2. Meier, Reto. Professional Android Application Development. Indianapolis: Wiley

Publishing,Inc. 2009.

3. http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardADK, (diakses pada 5 Mei 2014) 4. http://english.cxem.net/arduino/arduino5.php, (diakses pada 17 September

2014)

5. http://id.wikipedia.org/wiki/Pengendali_mikro, (diakses pada 5 Mei 2014) 6. http://www.bps.go.id/tab_sub/view.php?tabel=1&id_subyek=17&notab=12,

(diakses pada 11 Juni 2014)

7.

http://www.instructables.com/id/Modify-The-HC-05-Bluetooth-Module-Defaults-Using-A/?ALLSTEPS, (diakses pada 21 Oktober 2014)

8.