Pengendali Kamera Menggunakan Arduino dan Tablet Android - Camera Controller Using Arduino and Android Tablet.
ABSTRAK
Pada jaman dengan teknologi modern dan serba canggih ini, banyak sekali hal yang dapat dilakukan untuk mempermudah kegiatan sehari-hari. Contohnya alat yang dikendalikan dari jarak jauh tanpa menggunakan kabel.
Pengendalian tanpa kabel banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari pada saat ini, salah satunya adalah pengendali kamera dengan berbagai macam sensor. Pada tugas akhir ini dibuat pengendali kamera jarak jauh menggunakan sensor
accelerometer. Pengendalian dilakukan dengan menggunakan sensor
accelerometer yang terdapat pada handphone android yang dapat digunakan
untuk menangkap gerakan dari handphone android tersebut, dua motor servo digunakan untuk menggerakkan kamera ke atas, bawah, kanan, dan kiri, serta modul mikrokontroler Arduino untuk memproses sinyal dan mengendalikan motor.
(2)
ii
Universitas Kristen Maranatha ABSTRACT
At the age of modern and sophisticated technology, there are a lot of things that can be done to facilitate human daily activities. For example the device that can be controlled remotely without using a cable.
Nowadays, wireless controller widely used in everyday life. One of the examples is the camera controller with various sensors. In this final project the camera was made using the accelerometer sensor. The controller is done by using accelerometer sensor which available on android mobile phones that can be used to capture the movement of the phone, two servo motors are used to move the camera up, down, right, and left and the Arduino microcontroller module for signal processing and motor control.
(3)
DAFTAR ISI
ABSTRAK ...i
ABSTRACT ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR ISI ...iv
DAFTAR GAMBAR ...vi
DAFTAR TABEL ... vii
DAFTAR LAMPIRAN ... viii
BAB I PENDAHULUAN...1
1.1 Latar belakang ... 1
1.2 Identifikasi masalah ... 1
1.3Tujuan ... 2
1.4Pembatasan masalah... 2
1.5 Sistematika penulisan ... 3
BAB II LANDASAN TEORI ... 5
2.1 Teori-teori dasar ... 5
2.2 Arduino ...5
2.2.1 Sejarah Arduino ... 5
2.2.2 Hardware ... 5
2.2.3 Software ... 8
2.2.4 Penggunaan Program Arduino ... 9
2.3 Motor Servo ... 20
2.3.1 Konstruksi Motor Servo ... 21
2.3.2 Cara Kerja Motor Servo ... 22
2.4 Bluetooth ... 23
2.5 WiFi ... 24
2.6 Sistem Operasi Android ... 25
2.7 Sensor Accelerometer ... 26
(4)
v
Universitas Kristen Maranatha
2.9 Software Sensoduino ... 27
BAB III PERANCANGAN ... 29
3.1 Blok Diagram ... 29
3.2 Flowchart ... 30
3.3 Perancangan tampilan model alat ... 32
3.4 Skematik perancangan hardware ... 35
3.5 Pemrograman Arduino ... 35
BAB IV PENGAMATAN DAN ANALISA ... 39
4.1 Hasil pengamatan ... 39
4.1.1 Percobaan menggerakkan kamera ... 40
4.1.2 Percobaan pengukuran sudut gerakan kamera ... 41
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 43
5.1 Kesimpulan ... 43
5.2 Saran ... 43
(5)
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Board Arduino ... 6
Gambar 2.2 Konfigurasi ICSP Arduino ... 7
Gambar 2.3 IDE Arduino ... 9
Gambar 2.4 ToolbarIDE Arduino ... 9
Gambar 2.5 Motor Servo ... 21
Gambar 2.6 Bagian Dalam Motor Servo ... 21
Gambar 2.7 Pulsa Kendali Motor Servo ... 22
Gambar 2.8 Modul Bluetooth ... 24
Gambar 2.9 Modul WiFi Pada Komputer ... 25
Gambar 2.10 Tampilan Sistem Operasi Android 4.4.2 ... 26
Gambar 2.11 Tampilan Software IP Camera ... 27
Gambar 2.12 Software Sensoduino ... 28
Gambar 3.1 Blok diagram ... 29
Gambar 3.2 Flowchart ... 31
Gambar 3.3 Dudukan Handphone... 32
Gambar 3.4 Motor servo kanan kiri ... 33
Gambar 3.5 Motor servo atas bawah... 33
Gambar 3.6 Skematik rangkaian keseluruhan ... 35
Gambar 3.7 Program inisialisasi ... 36
Gambar 3.8 Setup awal ... 36
Gambar 3.9 Program pada void loop ... 37
Gambar 3.10 Program menggerakkan motor servo ... 38
Gambar 4.1 Tampilan dudukan handphone android dan motor servo ... 39
(6)
vii
Universitas Kristen Maranatha DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Konfigurasi pin pada Arduino ... 34 Tabel 4.1 Hasil percobaan menggerakkan kamera ... 41 Tabel 4.2 Hasil percobaan perbandingan nilai sensor dengan sudut motor ... 42
(7)
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN A PROGRAM ARDUINO ... A-1 LAMPIRAN B SKEMATIK RANGKAIAN ... B-1 LAMPIRAN C FLOWCHART ... C-1
(8)
1
Universitas Kristen Maranatha
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang
Jaman modern ini adalah jaman yang serba praktis dengan segala kecanggihan teknologi elektronik. Banyak orang yang senang akan kemudahan dan kepraktisan. Berbagai macam alat dibuat dapat dikendalikan tanpa kabel seperti televisi, robot, pengendali kamera dan lainnya. Pengendali kamera termasuk sebuah teknologi yang masih sedikit masyarakat yang menyadarinya serta semakin dibutuhkannya kamera pengawas pada ruangan besar yang harus mencakup area yang luas.
Keunikannya adalah sensor yang digunakan pada pengendali kamera tersebut, yaitu sensor accelerometer. Dengan menggunakan sensor
accelerometer yang dapat mengetahui perubahan sudut pengendali terhadap
permukaan bumi, pengendali kamera ini dapat mempermudah dan menarik perhatian penggunanya serta menambah kegunaan dari handphone Android. Dalam pembuatannya, alat ini menggunakan Micropocessor Arduino. Sensor
accelerometer untuk mengukur perubahan sudut handphone akan dijadikan
input untuk motor servo sebagai penggerak kamera.
Berdasarkan latar belakang masalah yang telah dipaparkan di atas, menarik judul pemenilitian yaitu: “Pengendali kamera menggunakan Arduino dan Tablet Android ”.
1.2Identifikasi Masalah
Bagaimana membuat penggerak kamera yang dapat dikontrol menggunakan sensor accelerometer pada handphone android ?
(9)
1.3 Tujuan
Membuat pengendali kamera yang dapat mengikuti gerakan pada sensor
accelerometer.
1.4 Batasan Masalah
• Pengontrolan manual menggunakan handphone Android yang memiliki sensor accelerometer.
• Sistem operasi Android minimal 2.3.3 • Hanya untuk pemasangan di dalam ruangan. • Hanya mengontrol 1 kamera.
• Kamera menggunakan handphone Android.
Hardware
Hardware yang digunakan terdiri dari: Hardware utama dan Hardware
pendukung.
Hardware utama terdiri atas:
• 1 Buah modul Arduino UNO dengan spesifikasi sebagai berikut:
Prosesor: ATMega 328
Memori: 30.720 byte
Interface: USB
Power: Input Adapter 12V DC • Sensor Accelerometer
• Motor Servo dengan spesifikasi:
Gear Ratio: 1:120
Operating Voltage: 3.0V~12.0V DC
Without Loading: 40~180mA 18~180rpm
Output torque: 0.8-5kgf.cm
Weight: 30.5g • Modul Bluetooth • Power Adapter 12V
(10)
3 Universitas Kristen Maranatha • Kabel Penghubung
• Maket Acrylic
Hardware pendukung terdiri atas: • PC(OS Windows 8 32 Bit) • Kabel Data
• Project Board • Cutter
• Gunting • Super Glue • Solder
Software
Software yang digunakan adalah Software programming Arduino Alpha
untuk memprogram microprocessor Arduino.
1.5 Sistematika Penulisan
Bab I: Pendahuluan
Berisi tentang latar belakang, identifikasi masalah, tujuan, pembatasan masalah dan sistematika dalam pembuatan “Pengendali kamera menggunakan arduino dan tablet android”.
Bab II: Landasan Teori
Berisi penjelasan tentang pengertian Arduino, Sensor Accelerometer,
WiFi, Modul Bluetooth, Motor Servo, Sistem Operasi Android, Software IP Camera.
Bab III: Perancangan
Berisi tentang pemaparan metode yang digunakan dalam perancangan
hardware, programming mikrokontroler dengan menggunakan Arduino 1.0.1-r2.
(11)
Bab IV: Hasil Percobaan
Berisi tentang hasil percobaan kerja hardware serta aplikasi algoritma yang digunakan dalam perancangan software.
Bab V: Kesimpulan dan Saran
Berisi tentang kesimpulan dan saran yang diperoleh setelah merancang hardware dan software untuk pengendali kamera ini. Kesimpulan menjawab tujuan yang ada pada bab I. Bab ini berisi saran yang dapat diberikan untuk pembuatan hardware dan software berikutnya.
(12)
43
Universitas Kristen Maranatha
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
• Pembuatan alat penggendali kamera yang dapat menggerakkan kamera menggunakan sensor accelerometer berhasil direalisasikan.
• Pergerakan motor servo memiliki perbandingan kurang lebih 9 derajat pergerakan motor servo setiap perubahan 1 poin pada sensor
accelerometer.
5.2 Saran
• Perancangan “Pengendali Kamera Menggunakan Arduino dan Tablet
Android” sudah memberikan hasil yang baik, namun dengan
penggunaan sensor yang lebih presisi maka pergerakan motor servo dapat lebih diperhalus.
• Alat bisa dikembangkan untuk pengendalian secara otomatis.
• Alat dapat diberi tambahan perangkat keamanan seperti rangkaian
infrared untuk penglihatan malam serta sensor ultrasonik untuk
mendeteksi apakah ada seseorang pada ruangan tersebut, agar pengguna dapat menerima peringatan.
(13)
DAFTAR PUSTAKA
Darmawan, Aan. (2012). Workshop Arduino. Bandung.
Amperiyanto, Tri. 2014. Tips Ampuh Android. Jakarta: Elex Media Komputindo.
Artanto, Dian. 2012. Interaksi Arduino dan Labview. Jakarta: Elex Media Komputindo.
Kadir, Abdul. 2013. Panduan Praktis Mempelajari Aplikasi Mikrokontroler dan
Pemrogramannya Menggunakan Arduino. Yogyakarta: ANDI.
Suyadhi, Taufiq Dwi Septian. 2010. Buku Pintar Robotika: Bagaimana Merancang dan
Membuat Robot Sendiri. Yogyakarta: ANDI.
Syahwill, Mohammad. 2013. Panduan Mudah Simulasi dan Praktik Mikrokontroler Arduino. Yogyakarta: ANDI.
http://en.wikipedia.org/wiki/Arduino tanggal 01-07-2014
http://en.wikipedia.org/wiki/Accelerometer tanggal 01-07-2014
http://playground.arduino.cc/ComponentLib/Servo tanggal 02-07-2014
http://arduino.cc/en/reference/map tanggal 02-07-2014
http://en.wikipedia.org/wiki/Wi-Fi tanggal 02-07-2014
http://en.wikipedia.org/wiki/Mobile_operating_system tanggal 04-07-2014
http://en.wikipedia.org/wiki/IP_camera tanggal 04-07-2014
(14)
45
Universitas Kristen Maranatha
http://www.instructables.com/id/SensoDuino-Turn-Your-Android-Phone-into-a-Wireless/?ALLSTEPS tanggal 04-07-2014
http://www.servodatabase.com/servo/towerpro/sg90 tanggal 05-07-2014
http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/motor-servo/ tanggal 05-07-2014
http://en.wikipedia.org/wiki/Servomotor tanggal 05-07-2014
http://www.dfrobot.com/wiki/index.php/DF-BluetoothV3_Bluetooth_module_(SKU:TEL0026)
tanggal 05-07-2014
(1)
1.3 Tujuan
Membuat pengendali kamera yang dapat mengikuti gerakan pada sensor
accelerometer.
1.4 Batasan Masalah
• Pengontrolan manual menggunakan handphone Android yang memiliki sensor accelerometer.
• Sistem operasi Android minimal 2.3.3
• Hanya untuk pemasangan di dalam ruangan.
• Hanya mengontrol 1 kamera.
• Kamera menggunakan handphone Android.
Hardware
Hardware yang digunakan terdiri dari: Hardware utama dan Hardware
pendukung.
Hardware utama terdiri atas:
• 1 Buah modul Arduino UNO dengan spesifikasi sebagai berikut:
Prosesor: ATMega 328
Memori: 30.720 byte
Interface: USB
Power: Input Adapter 12V DC
• Sensor Accelerometer
• Motor Servo dengan spesifikasi:
Gear Ratio: 1:120
Operating Voltage: 3.0V~12.0V DC
Without Loading: 40~180mA 18~180rpm
Output torque: 0.8-5kgf.cm
Weight: 30.5g
• Modul Bluetooth
(2)
• Kabel Penghubung
• Maket Acrylic
Hardware pendukung terdiri atas:
• PC(OS Windows 8 32 Bit)
• Kabel Data
• Project Board
• Cutter
• Gunting
• Super Glue
• Solder
Software
Software yang digunakan adalah Software programming Arduino Alpha
untuk memprogram microprocessor Arduino.
1.5 Sistematika Penulisan
Bab I: Pendahuluan
Berisi tentang latar belakang, identifikasi masalah, tujuan, pembatasan masalah dan sistematika dalam pembuatan “Pengendali kamera menggunakan arduino dan tablet android”.
Bab II: Landasan Teori
Berisi penjelasan tentang pengertian Arduino, Sensor Accelerometer,
WiFi, Modul Bluetooth, Motor Servo, Sistem Operasi Android, Software IP Camera.
Bab III: Perancangan
Berisi tentang pemaparan metode yang digunakan dalam perancangan
hardware, programming mikrokontroler dengan menggunakan Arduino 1.0.1-r2.
(3)
Bab IV: Hasil Percobaan
Berisi tentang hasil percobaan kerja hardware serta aplikasi algoritma yang digunakan dalam perancangan software.
Bab V: Kesimpulan dan Saran
Berisi tentang kesimpulan dan saran yang diperoleh setelah merancang hardware dan software untuk pengendali kamera ini. Kesimpulan menjawab tujuan yang ada pada bab I. Bab ini berisi saran yang dapat diberikan untuk pembuatan hardware dan software berikutnya.
(4)
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
• Pembuatan alat penggendali kamera yang dapat menggerakkan kamera menggunakan sensor accelerometer berhasil direalisasikan.
• Pergerakan motor servo memiliki perbandingan kurang lebih 9 derajat pergerakan motor servo setiap perubahan 1 poin pada sensor
accelerometer.
5.2 Saran
• Perancangan “Pengendali Kamera Menggunakan Arduino dan Tablet
Android” sudah memberikan hasil yang baik, namun dengan
penggunaan sensor yang lebih presisi maka pergerakan motor servo dapat lebih diperhalus.
• Alat bisa dikembangkan untuk pengendalian secara otomatis.
• Alat dapat diberi tambahan perangkat keamanan seperti rangkaian
infrared untuk penglihatan malam serta sensor ultrasonik untuk
mendeteksi apakah ada seseorang pada ruangan tersebut, agar pengguna dapat menerima peringatan.
(5)
DAFTAR PUSTAKA
Darmawan, Aan. (2012). Workshop Arduino. Bandung.
Amperiyanto, Tri. 2014. Tips Ampuh Android. Jakarta: Elex Media Komputindo.
Artanto, Dian. 2012. Interaksi Arduino dan Labview. Jakarta: Elex Media Komputindo.
Kadir, Abdul. 2013. Panduan Praktis Mempelajari Aplikasi Mikrokontroler dan
Pemrogramannya Menggunakan Arduino. Yogyakarta: ANDI.
Suyadhi, Taufiq Dwi Septian. 2010. Buku Pintar Robotika: Bagaimana Merancang dan
Membuat Robot Sendiri. Yogyakarta: ANDI.
Syahwill, Mohammad. 2013. Panduan Mudah Simulasi dan Praktik Mikrokontroler Arduino. Yogyakarta: ANDI.
http://en.wikipedia.org/wiki/Arduino tanggal 01-07-2014
http://en.wikipedia.org/wiki/Accelerometer tanggal 01-07-2014
http://playground.arduino.cc/ComponentLib/Servo tanggal 02-07-2014
http://arduino.cc/en/reference/map tanggal 02-07-2014
http://en.wikipedia.org/wiki/Wi-Fi tanggal 02-07-2014
http://en.wikipedia.org/wiki/Mobile_operating_system tanggal 04-07-2014
http://en.wikipedia.org/wiki/IP_camera tanggal 04-07-2014
(6)
http://www.instructables.com/id/SensoDuino-Turn-Your-Android-Phone-into-a-Wireless/?ALLSTEPS tanggal 04-07-2014
http://www.servodatabase.com/servo/towerpro/sg90 tanggal 05-07-2014
http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/motor-servo/ tanggal 05-07-2014
http://en.wikipedia.org/wiki/Servomotor tanggal 05-07-2014
http://www.dfrobot.com/wiki/index.php/DF-BluetoothV3_Bluetooth_module_(SKU:TEL0026)
tanggal 05-07-2014