Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Moving Text Display dengan Bluetooth Sebagai Media Akses

Moving Text Display Dengan Bluetooth
Sebagai Media Akses

Oleh:
Wawan Kurniawan
NIM : 612005075

Skripsi
Untuk melengkapi syarat-syarat memperoleh
Ijasah Sarjana Teknik Elektro

FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
UNIVERSITAS KRISTEN SATYA WACANA
SALATIGA

2012

Moving Text Display Dengan Bluetooth
Sebagai Media Akses

Oleh:

Wawan Kurniawan
NIM : 612005075

Skripsi ini telah diterima dan disahkan
Sebagai salah satu persyaratan guna mencapai

SARJANA TEKNIK ELEKTRO
dalam
Konsentrasi Teknik Elektronika

FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
UNIVERSITAS KRISTEN SATYA WACANA
SALATIGA

Disahkan oleh :
Pembimbing I

Pembimbing II

Ir. Lukas B.Setyawan, M.Sc


Daniel Santoso, M.S

Tgl : …………………

Tgl : …………………

INTISARI
Di tempat umum seperti terminal, informasi sangat dibutuhkan untuk
memudahkan layanan bagi para penumpang yang datang. Namun informasi penting
seperti informasi trayek bis, jam keberangkatan, tarif dan informasi lainnya terkadang
tidak disampaikan dengan baik sehingga penumpang sering kebingungan dan harus
mencari sendiri informasi tersebut.
Untuk mengatasi permasalahan ini, penulis merancang media penampil
informasi bergerak (moving text display) 2 warna yang dapat dikendalikan dengan
media akses bluetooth. Alat ini dapat diakses oleh PC atau notebook melalui port serial
dan juga bisa diakses melalui notebook atau handphone yang memiliki koneksi
bluetooth. Pada aplikasi handphone terdapat pilihan input teks, pilihan warna dan
pilihan animasi untuk mengatur tampilan pada dot matrix. Pada alat ini juga terdapat
modul konsol operator berupa LCD karakter dan keypad untuk mengecek dan

mengakses secara langsung tampilan pada dot matrix.
Pada pengujian di bis, alat ini diletakkan di bagian kaca depan bis dan posisinya
menghadap keluar. Tampilan display terlihat jelas pada pagi dan malam hari namun
menjadi redup pada siang hari karena pengaruh sinar matahari. Jarak pengiriman data
saat tidak ada halangan mencapai 8 meter dan saat ada halangan hanya sampai 3 meter.

i

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah menyertai penulis dalam
penyelesaian tugas skripsi ini baik dalam penulisan maupun perancangan alat, sehingga
skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik sebagai syarat untuk menyelesaikan studi
Strata 1 di Fakultas Teknik Elektro dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana.
Pada kesempatan ini juga, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada
berbagai pihak, antara lain:
1. Alm. Papah tercinta yang telah bekerja keras memenuhi semua kebutuhan
penulis dan terima kasih atas doa serta dorongan semangatnya.
2. Alm. Emak tercinta yang selalu mendoakan, mendidik, mengingatkan dalam
berbagai hal sehingga penulis menjadi lebih baik dari sebelumnya.

3. Mamah tercinta yang selalu mendorong, mengingatkan, dan memberi dukungan
kepada penulis baik di dalam doa, finansial serta semangat yang telah diberikan.
4. Bapak Ir. Lukas B.S, M.Sc dan Bapak Daniel Santoso, M.S yang telah
meluangkan waktu dalam membimbing dan memberikan arahan yang baik.
5. Om Frans, kou Yanti, kou Vivi, om Tionghan, pek Liep, wak Wa, kou Dewi, om
Sam, om Edi, cek Thwan dan yang lainnya yang selalu memberikan dukungan
dalam doa, semangat dan finansial sehingga penulis dapat mengerjakan tugas
akhir ini dengan baik dan lancar.
6. Santi, cie Sherly, koh Aang, koh Ronny dan saudara-saudara yang lain yang
telah mendukung penulis dalam banyak hal.
7. Seluruh tenaga pengajar FTEK yang telah memberikan bekal ilmu dan
pengetahuan selama kuliah.
ii

8. Sahabat karibku Patria, Budhi, Randy, Advent, Widji yang telah menjadi teman
dalam suka maupun duka, khususnya Patria terima kasih atas semua bantuannya
dalam menyelesaikan tugas akhir ini ^^.
9. Teman-teman angkatan 2005 yang sudah menjadi rekan seperjuangan dalam
mengarungi perkuliahan Julius, Yabert, Samuel, Tjiong, Victor, Peter, Michael,
Dennis, Eko, Kiki dan semuanya.

10. Teman-teman lab skripsi yang ikut membantu, menolong, memberikan ide dan
saran dalam mengerjakan skripsi Bayu 04, Daniel 05, B’jat, Ponco, Beeha,
Thomas, Jan, Hansen, Luis, Yohan, Ardi, Pakce, Pakde, Trek dan semuanya.
11. Teman-teman futsal “El Caballero FC”, “El Fosil FC” dan “Bethany Solo FC”
yang tidak dapat disebutkan satu persatu terima kasih telah membuat penulis
selalu “berkeringat”, menjadi sehat dan selalu ceria.
12. Pimpinan dan para anggota staff P.O Muncul yang telah membantu penulis
sehingga dapat melakukan pengujian alat dengan baik dan lancar.
13. Pihak-pihak lain yang belum sempat penulis cantumkan satu per satu yang sudah
memberikan bantuan dalam penyelesaian skripsi ini.
Akhir kata, penulis menyadari bahwa masih terdapat banyak kekurangan dalam
skripsi ini, namun penulis berharap semoga penulisan skripsi ini dapat berguna dan
bermanfaat bagi kita semua. Sekian kata pengantar dari penulis. Tuhan memberkati.

Salatiga, Mei 2012

Wawan Kurniawan
iii

DAFTAR ISI

Halaman
INTISARI …………………………………………………………………………… i
KATA PENGANTAR ………………………………………………………………. ii
DAFTAR ISI ………………………………………………………………………… iv
DAFTAR GAMBAR ……………………………………………………………….. vii
DAFTAR TABEL …………………………………………………………………... x
BAB I PENDAHULUAN ………………………………………………………….. 1
1.1. Tujuan ……………………………………………………………………. 1
1.2. Latar Belakang Masalah …………………………………………………. 1
1.3. Batasan Masalah …………………………………………………………. 6
1.4. Sistematika Penulisan ……………………………………………………. 7
BAB II DASAR TEORI ……………………………………………………………. 8
2.1. Bluetooth …………………………………………………………………. 8
2.1.1. Aplikasi dan layanan …………………………………………………. 8
2.1.2. Topologi jaringan Bluetooth ………………………………………….. 9
2.1.3. Protokol Bluetooth ……………………………………………………. 10
2.1.4. Keamanan Bluetooth …………………………………………………. 13
2.1.5. FHSS ………………………………………………………………….. 14
2.2. Mikrokontroler ATMEGA32 ……………………………………………... 15
2.2.1. Input-Output …………………………………………………………. 17

2.2.2. USART (Universal Synchronous and Asynchronous Serial Receiver
and Transmitter) …………………………………………………….. 17
2.3. Modul Bluetooth CSR MB-C04 ………………………………………….. 21
iv

2.4. Modul Dot Matrix D40571B-NM ………………………………………… 21
BAB III PERANCANGAN SISTEM ……………………………………………….. 24
3.1. Gambaran Perancangan …………………………………………………… 24
3.2. Perancangan Perangkat Keras …………………………………………….. 27
3.2.1. Modul Bluetooth CSR MB-C04 ………………………………………. 27
3.2.2. Modul Mikrokontroler ………………………………………………… 28
3.2.3. Modul Tampilan User ………………………………………………… 31
3.2.3.1. Modul LCD karakter
3.2.3.2. Modul keypad

................................................................. 31

........................................................................... 33

3.2.4. Modul Display dan Driver dot matrix ………………………………… 35

3.2.5. Modul Regulator ……………………………………………………… 39
3.3. Perancangan Perangkat Lunak ……………………………………………. 40
3.3.1. Flowchart menu utama pada aplikasi user …………………………… 41
3.3.2. Flowchart pengiriman data pada aplikasi user ……………………….. 43
3.3.3. Flowchart program pada mikrokontroler …………………………….. 45
BAB IV PENGUJIAN ALAT

…………………………………………………… 47

4.1. Pengujian jalur komunikasi RS 232 ……………………………………… 47
4.2. Pengujian modul Bluetooth MB C04 …………………………………….. 49
4.3. Pengujian aplikasi J2ME …………………………………………………. 51
4.3.1. Software untuk membuat aplikasi ........................................................ 51
4.3.2. Tampilan icon aplikasi
4.3.3. Halaman login

....................................................................... 52

.................................................................................... 52


4.3.4. Halaman menu utama .......................................................................... 53
4.3.5. Menu kirim data ................................................................................... 54
v

4.3.6. Menu ubah password ........................................................................... 55
4.3.7. Menu Help ............................................................................................ 56
4.3.8. Menu about ........................................................................................... 57
4.3.9. Pengujian pada handphone lain ............................................................. 57
4.3.10. Pengujian pengiriman data melalui handphone .................................. 58
4.4. Pengujian modul konsol operator dan display dot matrix ………………… 59
4.4.1. Mode akses pada konsol operator

................................................... 59

4.4.2. Mode program pada konsol operator …………………………………. 61
4.5. Pengujian alat di dalam bis ……………………………………………… 63
BAB V PENUTUP .................................................................................................... 66
5.1. Kesimpulan ……………………………………………………………….. 66
5.2. Saran Pengembangan .................................................................................. 67
DAFTAR PUSTAKA ………………………………………………………………. 68

LAMPIRAN A : Cara Penggunaan Perangkat ……………………………….......... 69
LAMPIRAN B : Surat Keterangan Ijin Pengujian ……………………………….... 72

vi

DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1.1.

Gambaran posisi alat ……………………………………………… 2

Gambar 1.2.

Bis yang tidak menggunakan moving text display ………………… 3

Gambar 1.3.

Bis yang telah menggunakan moving text display ………………… 3

Gambar 1.4.


Bus Moving Text Display …………………………………………. 4

Gambar 2.1.

Beberapa contoh modul aplikasi Bluetooth ……………………….. 9

Gambar 2.2.

Topologi jaringan Bluetooth ………………………………………. 10

Gambar 2.3.

Layer-layer di dalam stack protokol Bluetooth …………………… 11

Gambar 2.4.

Single frequency hopping system …………………………………. 15

Gambar 2.5.

Pinout ATMEGA32 ………………………………………………. 16

Gambar 2.6.

Register pengatur USART ………………………………………… 18

Gambar 2.7.

Register UCSRA pada USART …………………………………… 18

Gambar 2.8.

Register UCSRB pada USART …………………………………… 18

Gambar 2.9.

Register UCSRC pada USART …………………………………… 19

Gambar 2.10.

Register UBRR pada USART …………………………………….. 20

Gambar 2.11.

CSR Bluetooth Modules MB-C04 ………………………………… 21

Gambar 2.12.

Dotmatrix 5x7 led …………………………………………………. 22

Gambar 2.13.

Konfigurasi pin Dotmatrix led 5x7 tipe D40571B-NM …………… 22

Gambar 3.1.

Gambaran Keseluruhan Alat ……………………………………… 24

Gambar 3.2.

Diagram Alir Sistem Kerja Alat …………………………………… 25

Gambar 3.3.

Skematik Rangkaian Board CSR MB-C04 ………………………… 27

Gambar 3.4.

Pengendali Utama Mikrokontroler ………………………………... 29
vii

Gambar 3.5.

Untai Osilator ATMega32 …………………………………………. 30

Gambar 3.6.

Untai Modul LCD …………………………………………………. 31

Gambar 3.7.

Untai Modul Keypad ………………………………………………. 34

Gambar 3.8.

Dotmatrix 5x7 led ………………………………………………….. 35

Gambar 3.9.

Konfigurasi pin Dotmatrix led 5x7 tipe D40571B-NM .................... 35

Gambar 3.10.

Gambaran moving text display yang dibuat ...................................... 36

Gambar 3.11.

Driver untuk 1 baris .......................................................................... 36

Gambar 3.12.

Skema driver untuk 8 titik kolom dot matrix .................................... 37

Gambar 3.13.

Modul Regulator .............................................................................. 39

Gambar 3.14.

Regulator KIA 78R33PI .................................................................. 40

Gambar 3.15.

Diagram Alir Menu Utama Program ……………………………… 41

Gambar 3.16.

Diagram Alir Proses Pengiriman Data melalui koneksi Bluetooth…. 43

Gambar 3.17.

Diagram Alir program pada mikrokontroler ………………………. 45

Gambar 4.1.

Blok pengujian komunikasi RS 232 ……………………………….. 47

Gambar 4.2.

Tampilan hyperterminal pada pengujian komunikasi RS 232 …….. 48

Gambar 4.3.

Tampilan lcd karakter pada pengujian komunikasi RS 232 ……….. 48

Gambar 4.4.

Blok pengujian modul Bluetooth MB C04 ....................................... 49

Gambar 4.5.

Tampilan hyperterminal pada pengujian komunikasi Bluetooth ….. 49

Gambar 4.6.

Tampilan lcd karakter pada pengujian komunikasi Bluetooth ……. 50

Gambar 4.7.

Tampilan simulasi handphone pada Netbeans ……………………. 51

Gambar 4.8.

Tampilan icon aplikasi yang telah di-instal ...................................... 52

Gambar 4.9.

Tampilan halaman login saat input salah …………………………. 53

Gambar 4.10.

Tampilan halaman login saat input benar …………………………. 53

Gambar 4.11.

Tampilan menu utama …………………………………………….. 54
viii

Gambar 4.12.

Tampilan hasil pencarian perangkat Bluetooth ................................. 55

Gambar 4.13.

Tampilan pesan error pengiriman data ……………………………. 55

Gambar 4.14.

Tampilan menu ubah password untuk masukkan input salah .......... 56

Gambar 4.15.

Tampilan menu ubah password untuk masukkan input benar …….. 56

Gambar 4.16.

Tampilan halaman help ……………………………………………. 57

Gambar 4.17.

Tampilan halaman about ………………………………………….. 57

Gambar 4.18.

Pengujian pada Hp Nokia 6600 ……………………………………. 58

Gambar 4.19.

Pengujian pada Hp Sony Ericsson W610i …………………………. 58

Gambar 4.20.

Pengujian pengiriman data dari Hp ke lcd ………………………… 58

Gambar 4.21.

Modul konsol operator …………………………………………….. 59

Gambar 4.22.

Diagram alir mode akses pada konsol operator …………………… 60

Gambar 4.23.

Diagram alir mode program pada konsol operator ………………… 62

Gambar 4.24.

Pengujian konsol operator dan dot matrix …………………………. 63

Gambar 4.25.

Posisi alat dilihat dari luar bis …………………………………….. 64

Gambar 4.26.

Posisi alat dilihat dari dalam bis …………………………………… 64

Gambar 4.27.

Peletakkan modul konsol operator ………………………………… 65

Gambar 4.28.

Sumber tegangan AC pada bis …………………………………….. 65

ix

DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1.1.

Perbandingan alat yang sudah ada dengan alat yang dirancang …… 5

Tabel 2.1.

Register pengatur I/O pada ATMEGA32 …………………………. 17

Tabel 2.2.

Rumus Penentuan Baudrate ............................................................ 20

Tabel 3.1.

Karakteristik CSR MB-C04 ……………………………………….. 28

Tabel 3.2.

Konfigurasi Pin LCD M1632 ............................................................ 32

Tabel 3.3.

Spesifikasi LM2576 ………………………………………………. 39

Tabel 4.1

Hasil pengujian jalur komunikasi RS232 ………………………… 48

Tabel 4.2.

Hasil pengujian pengiriman dengan komunikasi Bluetooth ............. 49

Tabel 4.3.

Hasil pengujian tanpa ada halangan ………………………………. 50

Tabel 4.4.

Hasil pengujian saat ada halangan ………………………………… 50

x