Kontak

Email | elektronikaabcd2015@gmail.com

Search This Blog

MENU

Tuesday, January 30, 2018

PAPAN INFORMASI BERANIMASI DENGAN MATRIKS TITIK


  

PAPAN INFORMASI BERANIMASI DENGAN MATRIKS TITIK

Soffa Marwa Nur Hidayah1, Zamil Aulia Rachman2.
Samuel Beta3.
Prodi Eletronika Jurusan Elektro Politeknik Negeri Semarang

Jl. Prof. H. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang, 50275
E-mail : soffamarwa21@yahoo.com1 , zamilar6@gmail.com2.
sambetak2@gmail.com3.

Abstract – This Animation Display with Android device input is instrument to showing word and animation. This instrument have component-component that divide in 3 part. That part is input, process, and output. Component input part is Android. Android  as input have function to arrange display word and animation. And then, the process part is microcontroller ARM NUC120, this type have cortex M0 12 MHz, 8 KB RAM, 64 KB APROM, 4 KB Flash Data, 45 pin I/O GPIO, 8 Channel ADC 12 Bit, 3 Serial UART with 1 USB & 1 RS485, 3.3 V & 5 V compatible, programmable via USB. This is enough for controlling all component in this instrument. In output part have Dot Matrix P10 32x16, it is for showing a word and animation  and sentences that appropriate with instruction.

Keywords: ARM NUC120, Android, Dot Matrix, MAX7219.

Intisari – Diplay Animasi dengan Input Android ini merupakan alat untuk menampilkan kalimat sekaligus animasi. Pada pembuatan alat ini menggunakan komponen-komponen yang telah dibagi dalam tiga bagian utama, yaitu masukan, proses dan luaran. Komponen masukannya yaitu Android. Fungsi Android sebagai masukan yaitu untuk mengatur tampilan kalimat dan animasi yang ingin ditampilkan. Kemudian pada bagian proses atau pengolahan data yang digunakan Mikrokontroler ARM NUC120. Tipe ini memiliki cortex M0 12 MHz, 8KB RAM,  64KB memori program (APROM), 4KB memori data (data flash), 45 pin I/O (GPIO), 8 channel ADC 12 bit, 3 serial UART dengan 1 USB & 1 RS485, 3.3V & 5V compatible, programmable via USB. Ini cukup untuk digunakan mengontrol komponen dalam model alat ini. Pada bagian luaran yaitu Dot Matrix 32x16 sebanyak 1 buah digunakan sebagai penampil kalimat dan animasi yang diinginkan.
    
Kata Kunci : ARM,Android, Dot Matrix, MAX7219.
I.        PENDAHULUAN

1.1.     LATAR BELAKANG
Informasi merupakan suatu hal yang tidak akan lepas dari kebutuhan manusia, baik itu informasi secara lisan tulisan, gambar atau video. Pada zaman modern ini banyak informasi yang diberikan oleh perusahsaan maupun individu, misalnya berbentuk spanduk, iklan di televise dan lain-lain. Banyak cara yang dapat dilakukan agar informasi yang diberikan dapat menarik perhatian orang-orang. Cara penyampaian informasi yang edukatif adalah cara yang terbaik karena informasi yang dibagikan dapat sekaligus menjadi media belajar. Dengan perkembangan teknlologi dibentuklah alat untuk menyampaikan informasi agar lebih menarik yaitu dengan meggunakan display dot matrix.Untuk keperluan display dinamis, biasanya menggunakan LED Matrix dan mikrokontroler. Fungi utama display LED Matrix adalah sebagai papan informasi yang dapat menarik perhatian para pembaca. Banyak cara yang dapat dilakukan agar informasi dapat menarik perhatian orang-orang yaitu salah satunya dengan tulisan bergerak atau running text.
Biasanya dalam mengisi progam yang ada dalam System LED Marix baik dari modul maupun mikrokontroler masih menggunakan computer. Sehingga penulis menggunakan media lain yang lebih modern dan memudahkan pengguna untuk mengubah cara mengatur keluaran yang akan ditampilkan yaitu menggunakan perangkat android. Dengan memanfaatkan fitur-fitur yang ada pada android, diharapkan dapat mengirim data dan mengganti tampilan kedalam modul papan display LED Matrix yang telah diatur sebelumnya melalui perangkat Bluetooth.
Dengan pertumbuhan teknologi dari  Android  maupun Arduino yang pesat maka informasi yang diberikan lebih mudah menarik sehingga pengerjaan maupun perakitan komponen tidak telalu banyak dan tidak membuang banyak waktu pengerjaan.

1.2.     PERUMUSAN MASALAH
Dari identifikasi yang ada, dapat ditarik beberapa rumusan masalah, yaitu:
a.     Bagaimana merancang penampil informasi Dot Matrix P10 menggunakan perangkat Android ?
b.     Bagaimana mengkombinasikan input perangkat Android  dengan Dot Matrix P10 melalui jaringan nirkabel (bluetooth) menggunakan Mikrokontroler ARM NUC 120?
c.     Bagaimana mengatur tampilan huruf pada Dot Matrix P10 dengan input perangkat Android menggunakan Mikrokontroler ARM NUC 120?

1.3.     TUJUAN
a.   Merealisasikan rancangan hardware dan software penampil informasi Dot Matrix P10 dengan input perangkat Android.
b.    Mengetahui cara kerja model penampil informasi Dot Matrix P10 dengan input perangkat Android berbasis Mikrokontroler ARM NUC 120.

II.   TINJAUAN PUSTAKA

Untuk mengetahui berbagai komponen dan peralatan yang dibutuhkan, maka disusunlah tinjauan pustaka sebagai acuan dalam merancang dan membuat aplikasi menggunakan mikrokontroler ARM NUC120 ini.

2.1.     Android
Android adalah sistem operasi yang digunakan di smartphone dan juga tablet PC. Fungsinya sama seperti sistem operasi Symbian di Nokia, iOS di Apple dan BlackBerry OS.Android pertama kali dikembangkan oleh perusahaan bernama Android Inc., dan pada tahun 2005 di akuisisi oleh raksasa Internet Google. Android dibuat dengan basis kernel Linux yang telah dimodifikasi, dan untuk setiap release-nya diberi kode nama berdasarkan nama hidangan makanan.
Keunggulan utama Android adalah gratis dan open source, yang membuat smartphone Android dijual lebih murah dibandingkan dengan Blackberry atau iPhone meski fitur (hardware) yang ditawarkan Android lebih baik.
Beberapa fitur utama dari Android antara lain WiFi hotspot, Multi-touch, Multitasking, GPS, accelerometers, support java, mendukung banyak jaringan (GSM/EDGE, IDEN, CDMA, EV-DO, UMTS, Bluetooth, Wi-Fi, LTE & WiMAX) serta juga kemampuan dasar handphone pada umumnya.

Gambar 2.1 Android Jellybean

2.2.     Dot Matrix
Dot Matrix adalah sejumlah LED yang disusun dalam kolom dan baris. LED-LED ini kemudian digunakan untuk menampilkan gambar-gambar atau tulisan yang biasanya ditampilkan dengan efek animasi tertentu. Oleh karena itu, matriks LED sering disebut sebagai Running Text atau Moving Sign.

Gambar 2.2 Dot Matriks

MXLEDmerupakan simulator dari rangkaian matriks LED. Dengan simulator ini, kita bisa  mencoba program pengendali matriks LED walaupun tanpa hardware. MXLED membuat matriks LED dengan cara menyusun LED pada jalur-jalur vertikal dan jalur-jalur horisontal. Kita harus menyediakan jalur horisontal sebanyak jumlah baris (kita buat delapan baris).Kemudian, kita juga membuat jalur vertikal sebanyak jumlah kolom. Susunan jalur-jalur vertikal dan horisontal tersebut adalah seperti gambar berikut

Gambar 2.3 Pemasangan LED

Dengan memasang LED seperti di atas, LED yang menyala adalah LED dimana anodanya terhubung pada jalur horisontal yang tinggi (1) dan katodanya terhubung pada jalur vertikal yang rendah (0). Hanya ada satu jalur vertikal yang rendah pada satu waktu, sedangkan jalur-jalur lainnya harus tetap tinggi.Jalur vertikal yang rendah ini kita sebut sebagai kolom aktif.Berbeda dengan jalur vertikal, jalur horisontal yang terdiri dari delapan baris ini boleh bernilai tinggi atau rendah tanpa harus memperhatikan jalur-jalur horisontal lainnya.

2.3.     Modul Bluetooth HC-05
Bluetooth adalah protokol komunikasi wireless yang bekerja pada frekuensi radio 2.4 GHz untuk pertukaran data pada perangkat bergerak sepertiPDA, laptop, HP, dan lain-lain. Salah satu hasil contoh modul Bluetoothyang paling banyak digunakan adalah tipe HC-05.ModulBluetoothHC-05 merupakan salah satu modul BluetoothYangdapat ditemukan dipasaran dengan harga yang relatif murah. ModulBluetoothHC-05 terdiri dari 6 pin konektor, yang setiap pin konektor memiliki fungsi yangberbeda-beda. Untuk gambar module Bluetooth dapat dilihat pada gambar 2.4 dibawah ini:

­
Gambar 2.4 Modul HC-05

Modul BluetoothHC-05 dengan supplytegangan sebesar 3,3 V ke pin 12modul Bluetoothsebagai VCC. Pin 1 pada modul Bluetoothsebagai transmitter. Kemudianpin 2 pada Bluetoothsebagai receiver.Berikut merupakan konfigurasi pin bluetoooth HC-05 ditunjukkan pada gambar 2.2 dibawah ini:

Gambar 2.5 Konvigurasi pin HC-05

Berikut merupakan Bluetooth-to-Serial-Module HC-05 dapat dilihat pada gambar 2.6 dibawah ini

Gambar 2.6 Inerface Mikrokontroler to Bluetooth

2.4.    Mikrokontroler ARM NUC120
ARM NUC120 Board merupakan modul pengembangan mikrokontroler NUC120RD2BN yang berbasis CPU ARM Cortex-M0 dari Nuvoton. Modul ini dapat bekerja dengan kecepatan CPU sampai dengan 48 MHz. Modul ini juga telah dilengkapi dengan bootloader internal, sehingga tidak diperlukan lagi device program eksternal. Pemrograman melalui bootloader bisa dilakukan dengan menggunakan koneksi USB.

Gambar 2.7 ARM NUC120

Spesifikasi :
·       Berbasis mikrokontroler NUC120RD2BN (64 KB APROM, 8 KB SRAM, 4 KB Data Flash, CPU ARM Cortex-M0).
·       Terintegrasi dengan cystal eksternal 12 MHz.
·       Terintegrasi dengan osilator 32,768 KHz sebagai sumber clock RTC.
·       Memiliki 1x Port USB.
·       Memiliki 1 port RS-485.
·       Memiliki 3 kanal UART dengan level tegangan TTL 3,3VDC / 5VDC.
·       Tersedia port USB yang berfungsi untuk antarmuka serial sekaligus menuliskan program mikrokontroler, sehingga tidak membutuhkan programmer eksternal.
·       Memiliki port Serial Wire Debug untuk proses debuging dan programming.
·       Memiliki 45 jalur GPIO.
·       Terintegrasi dengan sensor suhu internal.
·       Memiliki port input 8 kanal ADC 12-bit.
·       Bekerja pada level tengan 3,3VDC / 5VDC dengan arus maksimum 800mA.
·       Input catu daya untuk board : 6,5VDC - 12VDC / 3,3VDC - 5VDC.


III. PERANCANGAN ALAT

3.1    Perangkat Keras dan Rangkaian Elektronika
3.1.1      Alat
1.     Solder
2.     Tenol
3.     Box atau papan
4.     Gergaji
5.     Kabel USB

3.1.2      Bahan
1.        ARM Nuvoton NUC120        1 buah
2.        Dot Matrix 32x16                   1 buah
3.        Modul Bluetooth HC05          1 buah
4.        Rangkaian Regulator             1 buah
5.        Box                                        1 buah
6.        Kabel jumper                       secukupnya
3.2    Blok Diagram Hubungan Komponen Utama

Gambar 3.1 Diagram Blok Dot Matrix dengan Input Perangkat Android

Berikut keterangan singkat dari gambar blok diagram di atas :
1.     Android untuk mengatur tampilan keluaran.
2.     Bluetooth untuk mengirimkan data ke Mikrokontroler ARM NUC 120.
3.     Mikrokontroler ARM NUC 120 sebagai modul pemrograman untuk menjalankan alat sesuai perintah.
4.     Dot Matrix P10 untuk menampilkan informasi berupa tulisan dan animasi.

3.3         Diagram Alir

Gambar 3.2 Diagram Alir



3.4         Kerja Alat
Alat ini mempunyai input data yang berasal dari Android dengan perangkat lunak yang telah terpogram dengan App Inventor. Dengan program App Inventor tersebut maka dapat dilakukan pengaturan tampilan display yaitu dengan mengirimkan data ke ARM Nuvoton 120.Data tersebut dikirimkan melalui jaringan nirkabel, yaitu melalui Bluetooth. Data input dipancarkan dari Android kemudian diterima oleh Bluetooth yang dipasang pada ARM Nuvoton 120. Data tersebut dikirimkan agar ARM Nuvoton 120 dapat melakukan pembacaan kemudian menampilkan tampilan pada display Dot Matrix.
Catu daya memberikan tegangan pada semua rangkaian sehingga semua rangkaian pada keadaan on sehingga ARM Nuvoton 120 dalam keadaan on dan sistem pada ARM Nuvoton 120 menampilkan kondisi awal. Dot Matrix menampilkan tulisan huruf yang telah diprogram.

3.5         Rangkaian Alat
Pada gambar dibawah ini ditunjukan keseluruhan rangkaian untuk papan informasi beranimasi menggunakan matriks titik dilengkapi dengan pengawatan yang menunjukan terletak dipin mana saja masukan dan luaran alat

 

Gambar 3.3 Rangkaian Alat


Gambar 3.4 Pengawatan Luar


Gambar 3.5 Pengawatan Dalam



IV.    PENGUJIAN ALAT



Gambar 4.1 ARM NUV120


Gambar 4.2 Modul Bluetooth HC06


Gambar 4.3 Tampilan Awal Perangkat


Gambar 4.4 Tampilan Animasi Pacman


Gambar 4.5 Tampilan  Animasi Dilarang Merokok


Gambar 4.6 Tampilan Animasi Dilarang Main HP






 VIDEO DEMO ALAT

V.      PENUTUP

5.1    Kesimpulan
Setelah melakukan percobaan, pengambilan data, dan penganalisaan terhadap data yang telah didapat pada penelitian ini, maka didapatkan kesimpulan yaitu sebagai berikut:
a.     Dot Matrix dengan Input Perangkat Android berfungsi untuk menampilkan informasi berupa tulisan dan animasi melalui jaringan nirkabel (bluetooth).
b.     Penggunaan Android sebagai inputan menggunakan aplikasi berekstensi .apk yang telah terinstall pada Android.
c.     Tampilan tulisan diatur menggunakan aplikasi yang telah terinstall di input perangkat Android tersebut.



DAFTAR PUSTAKA

[1]       http://www.vcc2gnd.com/2014/02/HC-06-Bluetooth-BreakOut-4pin-Serial-Slave.html 
[2] http://www.mikron123.com/index.php/vmchk/Board-Mikrokontroler/DT-ARM-NUC120/Detailed-product-flyer.html
[3]       http://www.infoteknologi.com/selular/apa-itu-android/
   [4]       Abid M. Rizkyana, Ronny Adi Gunawan, Upik Nur Kholifah (2014). Bel Sekolah Otomatis Berlagu Dilengkapi Dengan Tampilan DotMatrik. Semarang: Politeknik Negeri Semarang.

Download:
1. Program dan library ARM
2. Program PDF
   3. GambarRangkaian
4. DiagramAlir
5. DiagramBlok
6. Pengawatan dalam
7. Pengawatan Luar
8. Presentasi
9. Paper
10. Library Font


Nama penulis Soffa Marwa Nur Hidayah. Penulis dilahirkan di Pati, 22 Maret 1998. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SDN  Asempapan, SMPN 2 Juwana, dan SMK Bhina Tunas Bhakti Juwana. Tahun 2015 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMK. Pada tahun 2015 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.15.3.19 Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa melalui via email : soffamarwa21@yahoo.com

 
Nama penulis: zamil Aulia rachman. Penulis dilahirkan di Semarang, 2 Februari 1997. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD kampus ngaliyan, SMP Negeri 1 semarang, SMA kesatrian 1 semarang. Pada tahun 2015 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.15.3.24. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui email: zamilar6@gmail.com

 


No comments:

Post a Comment