Kontak

Email | elektronikaabcd2015@gmail.com

Search This Blog

MENU

Friday, February 2, 2018

Pengunci Lemari Menggunakan Aplikasi Android dengan Koneksi Bluetooth

Pengunci Lemari Menggunakan Aplikasi Android dengan Koneksi Bluetooth
Muhammad Kevin Mubarok1,Rizqi Kurnia Rismawan2, Samuel BETA.K3
Mahasiswa dan Dosen Program Studi Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro,
Politeknik Negeri Semarang
Jl. Prof. H. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia
E-mail : muhkevinmub@gmail.com 1, rizkurnia14@gmail.com2, sambetak2@gmail.com3



Intisari – Pada zaman sekarang, banyak lemari yang masih konvensional. Banyak orang yang lupa akan mengunci lemari tersebut. Dan pengunci yang digunakan masih menggunakan penguci gembok.  Maka pada proyek ini dibuatlah aplikasi ARM NUC120 menggunakan Motor Servo digunakan sebagai gerendel kunci pada lemari. 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 perintah dikirim dari aplikasi Android dan dikirim melalui koneksi Bloetooth. Alat akan mengunci secara otomatis sesuai menu perintah pada aplikasi Android. Modul Bluetooth yang digunakan adalah HC-05 sebagai module komunikasi nirkabel. Pada Android dibuat aplikasi menggunakan App Invertor sehingga mempermudah memilih menu yang ingin dipilih oleh pengguna Lemari dilengkapi LCD 16x2 untuk memberikan informasi kondisi lemari terkunci atau tidak. Limit Switch digunakan untuk mengetahui status pada lemari dan dikirimkan ke aplikasi Android.

Kata Kunci : Lemari, ARM NUC120, Bluetooth, Aplikasi Android, Motor Servo, LCD 16x2, Limit SwitcH

Abstract :
Today, many cabinets are still conventional. Many people forget to lock the cabinet. And the lock used still using a padlock washer. So on this project made an ARM NUC120 application using Servo Motor is used as a latch on the cabinet lock. The ARM NUC120 microcontroller of this type has a 12 MHz M0 cortex, 8KB RAM, 64KB program memory (APROM), 4KB data memory (flash data), 45 pin I / O (GPIO), 8 channel 12 bit ADC, 3 serial UART with 1 USB & 1 RS485, 3.3V & 5V compatible, programmable via USB commands sent from Android app and sent via Bloetooth connection. The tool will automatically lock according to the command menu in the Android app. The Bluetooth module used is HC-05 as a wireless communication module. On Android made the app using App Invertor so it makes it easier to select the menu that the user wants to choose Cabinet equipped 16x2 LCD to provide information on the condition of the locked cabinet or not. Limit Switch is used to know the status of the cabinet and sent to the Android application.
 
 
Keyword : Cabinet, ARM NUC120, Bluetooth, Android Application, Servo Motor, 16x2 LCD, Limit Switch

I.                    PENDAHULUAN
A.      Latar Belakang
Pada zaman modern sekarang, penggunaan teknologi yang pesat adalah kebutuhan setiap manusia. Teknologi dapat untuk memudahkan pekerjaan manusia dan meringankan pekerjaan manusia sehingga dapat menghasilkan efisiensi waktu dan efisiensi gerak yang maksimal. Salah satunya adalah penggunaan pengunci otomatis pada lemari menggunakan Bluetooth.

Pengunaan teknologi pada proyek ini adalah penggunaan motor servo sebagai gerendel atau pengunci otomatis pada lemari. Menggunakan koneksi Bluetooth sebagai penghubung antara aplikasi Android dengan Mikrokontroller ARM Nuvoton NUC 120 sebagai pemroses. Dan output data oleh lcd 16x2 sebagai penampil informasi gerendel/ pengunci sudah aktif atau belum aktif


B.      Tujuan
Tujuan pembuatan alat ini adalah :
1.      Merealisasikan rancangan hardware dan software pengunci otomatis pada lemari menggunakan. Aplikasi android.
2.      Mengetahui cara kerja model motor servo sebagai pengunci atau gerendel dengan input aplikasi Android berbasis Mikrokontroler ARM NUC 120.
3.      Mengetahui cara kerja motor servo sebagai gerendel..      






C.      Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang, akan ditentukan beberapa rumusan masalah, yaitu :
1.      Bagaimana merancang pengunci lemari menggunakan aplikasi android dengan koneksi bluetooth?
2.      Bagaimana mengkombinasikan input Aplikasi Android pada Lemari dengan pengunci grendel menggunakan motor servo melalui jaringan nirkabel (bluetooth) menggunakan Mikrokontroler ARM NUC 120?
3.      Bagaimana mengatur tampilan informasi pada LCD 16x2 dengan input aplikasi Android menggunakan Mikrokontroler ARM NUC 120?
4.      Bagaimana cara mengetahui status pintu menggunakan limit switch?

D.      Pembatasan Masalah
Adapun yang membatasi alat ini adalah :
1.          Bluetotth hanya bekerja pada jarak yang telah ditentukan.
2.          Jarak maksimal aplikasi Android dan Bluetooth hanya 1 meter. Selebihnya Bluetooth tidak bekerja
3.          Belum dapat menyimpan password yang telah disimpan pada saat penggantian password.

E. Metodologi
Target proyek ini menjalankan program yang dapat diimplementasikan langsung terhadap alat. Langkah -  langkah pembuatan Proyek ARM dapat didefinisikan sebagai berikut :
1.       Studi pustaka alat dan bahan
2.       Perancangan perangkat lunak dan program
3.       Implementasi program
4.       Pengujian perangkat lunak dan perangkat keras
5.       Analisa
6.       Laporan

II.                  TINJAUAN PUSTAKA
Penjelasan dan uraian teori penunjang yang digunakan dalam membuat alat ini diperlukan untuk mempermudah pemahaman tentang cara kerja rangkaian maupun dasar-dasar perencanaan pembuatan alat.
A.               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

B.      Bluetooth HC05
HC-05 Adalah sebuah modul Bluetooth SPP (Serial Port Protocol) yang mudah digunakan untuk komunikasi serial wireless (nirkabel) yang mengkonversi port serial ke Bluetooth. HC-05 menggunakan modulasi bluetooth V2.0 + EDR (Enchanced Data Rate) 3 Mbps dengan memanfaatkan gelombang radio berfrekuensi 2,4 GHz.
Modul ini dapat digunakan sebagai slave maupun master. HC-05 memiliki 2 mode konfigurasi, yaitu AT mode dan Communication mode. AT mode berfungsi untuk melakukan pengaturan konfigurasi dari HC-05. Sedangkan Communication mode berfungsi untuk melakukan komunikasi bluetooth dengan piranti lain.
Dalam penggunaannya, HC-05 dapat beroperasi tanpa menggunakan driver khusus. Untuk berkomunikasi antar Bluetooth, minimal harus memenuhi dua kondisi berikut :
1.       Komunikasi harus antara master dan slave.
2.       Password harus benar (saat melakukan pairing).
Jarak sinyal dari HC-05 adalah 10 meter, dengan kondisi tanpa halangan. Adapun spesifikasi dari HC-05 adalah
Hadware
-          Sensitivitas -80dBm (Typical)
-          Daya transmit RF sampai dengan +4dBm.
-          Operasi daya rendah 1,8V – 3,6V I/O.
-          Kontrol PIO.
-          Antarmuka UART dengan baudrate yang dapat diprogram.
-          Dengan antena terintegrasi.

Software :

-  Default baudrate 9600, Data bit : 8, Stop bit = 1, Parity : No Parity, Mendukung   baudrate : 9600, 19200, 38400, 57600, 115200, 230400 dan 460800.
-          Auto koneksi pada saat device dinyalakan (default).
-  Auto reconnect pada menit ke 30 ketika hubungan putus karena range koneksi.


Gambar 2.2 Bluetooth HC-05

C.        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 2.3 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.

D.       Motor Servo SG 90
Motor servo adalah sebuah perangkat atau aktuator putar (motor) yang dirancang dengan sistem kontrol umpan balik loop tertutup (servo), sehingga dapat di set-up atau di atur untuk menentukan dan memastikan posisi sudut dari poros output motor. motor servo merupakan perangkat yang terdiri dari motor DC, serangkaian gear, rangkaian kontrol dan potensiometer. Serangkaian gear yang melekat pada poros motor DC akan memperlambat putaran poros dan meningkatkan torsi motor servo, sedangkan potensiometer dengan perubahan resistansinya saat motor berputar berfungsi sebagai penentu batas posisi putaran poros motor servo.
Spesifikasi:
Dimensi: 23x29x12.2 mm
Berat: 9g (hanya motor)
Kecepatan reaksi: 0.1 detik / 60 derajat (4.8V tanpa beban)
Stall Torque (4.8V): 1.6 kg/cm
Suhu Kerja: 0-55 C
Dead Band Width: 10 uSec
Tegangan Kerja: 4.8v
Material Gear: Nylon
Mode: Analog
Panjang kabel: 150mm
Pinout Kabel:
Power, Ground dan Kontrol


E.        (Liquid Crystal Display) LCD 16X2
Display elektronik adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi sebagai tampilan suatu data, baik karakter, huruf ataupun grafik. LCD (Liquid Cristal Display) adalah salah satu jenis display elektronik yang dibuat dengan teknologi CMOS logic yang bekerja dengan tidak menghasilkan cahaya tetapi memantulkan cahaya yang ada di sekelilingnya terhadap front-lit atau mentransmisikan cahaya dari back-lit. LCD (Liquid Cristal Display) berfungsi sebagai penampil data baik dalam bentuk karakter, huruf, angka ataupun grafik.
Meskipun ada 8 pin jalur data parallel yang dapat digunakan untuk menampilkan text dari microcontroller ke LCD ini, kita masih bisa menghemat pin microcontroller anda dengan hanya menggunakan 4 bit saja. Yaitu dari bit D4 sampai dengan bit D7 ditambah dengan 3x bit control.
Pin 15 dan pin 16 digunakan jika anda ingin membuat lampu pada LCD menyala, biasanya digunakan jika pengguna bertujuan agar tampilan text pada LCD lebih terlihat. Selain itu ada Pin 3 yang juga bisa anda atur untuk menentukan kecerahan dari tampilan text pada LCD. Gunakan variable resistor untuk mengatur kecerahannya.



F.        App Inventor 2
App Inventor merupakan aplikasi web yang memungkinkan pengguna untuk memprogram komputer untuk menciptakan aplikasi perangkat lunak bagi sistem operasi Android. App Inventor menggunakan antarmuka grafis, serupa dengan antarmuka pengguna pada Scratch dan  Star Logo TNG, yang memungkinkan pengguna untuk men-drag-and-drop objek visual untuk menciptakan aplikasi yang bisa dijalankan pada  perangkat Android. Dalam  menciptakan App Inventor, Google telah melakukan riset yang berhubungan dengan komputasi edukasional dan menyelesaikan lingkungan pengembangan online Google.
Cara membuat aplikasi android menggunakan App Inventor dengan login ke aplikasi App Inventor http://ai2.appinventor.mit.edu/.

(download file aplikasi yang telah dibuat : klik disini)



Gambar 1. Background pada Smartphone




Gambar 2. Tampilan Awal pada Aplikasi



Gambar 3. Tampilan Menu pada Aplikasi



Gambar 4. Tampilan pada Penggani Password




III.                PERANCANGAN ALAT
A.    Alat
1.   Bor PCB
2.   Solder
3.    Tenol
4.   Tang Potong
5.   Gergaji
6.   Kabel USB
7.   Papan Pintu
8.   Engsel
9.   Box/papan (tepat meletakkan alat)
10.  Setrika
11.  FeCl
B.     Bahan
1.     Board ARM Nuvoton NUC12
2.     LCD 16x2     
3.     Modul Bluetooth HC05
4.     Motor Servo SG 90
5.     Limit Switch  
6.     Port input output female 1 x 40 pin     
7.     Port input output male 2 x 40 pin        
8.     Port input output male 1 x 10 pin        
9.     Port input output female 2 x 10 pin     
10. Rangkaian Regulator              
11. Rangkaian Connector            
12. Box                           
13. Kabel jumper





C.  .Blok Diagram Hubungan Komponen Utama



Gambar 3.1 Diagram Blok Dot Matriks dengan Input Perangkat Android


D.    Diagram Alir




Gambar 3.2 Diagram Alir



E.   Pembuatan Alat
Dalam pembuatan alat ini dapat dilakukan dengan beberapa tahap, yaitu:
1.       Membuat perencanaan bagan alat
2.       Membuat skema pengawatan
3.       Menyusun rangkaian sesuai skema pengawatan
4.       Membuat aplikasi dengan App Inventor
5.       Membuat program untuk ARM
6.       Pembuatan kerangka alat
7.       Pemasangan rangkaian pada kerangka alat
8.       Kalibrasi alat

IV.     Cara Kerja Alat
Alat ini mempunyai input pada aplikasi android. Aplikasi android dibuat dengan app inventor. Dengan program app inventor tersebut, maka dapat dilakukan melakukan perintah dengan mengirimkan data ke ARM Nuvoton Nuc120. Data tersebut dikirimkan melalui Bluetooth. Data diiput dari Aplikasi android kemudian diterima oleh Bluetoth yang dipasang pada alat ARM Nuvoton NUC 120.
Perintah tersebur kemudian disimpan pad eeprom data. Eeprom menyimpan password untuk membuka motor servo sebagai gerendel. . Catu daya memberikan tegangan pada semua rangkaian sehingga semua rangkaian pada keadaan on sehingga ARM Nuvoton NUC120 dalam keadaan on dan sistem pada ARM Nuvoton NUC120 menampilkan kondisi awal. Kondisi awal tersebut mengunci pada gerendel dan kemudian mamasukkan password

V.        PENGUJIAN ALAT
Dalam proyek yanng kami buat, perlu diuji untuk menentukan kesesuaian alat sebagai alat pengunci otomatis pada lemari, adapun langkah - langkah cara pengujian yang akan kami lakukan adalah :
1.       Mengupload program ke alat yang dibuat, apakah sudah sesuai dengan  yang diinginkan atau belum.
2.       Menguji alat sesuai cara kerja

VI.     KESIMPULAN
Setelah melakukan perancangan, pembuatan dan uji coba alat, maka didapatkan kesimpulan yaitu sebagai berikut:
1.       Motor Servo digunakan sebagai gerendel pengunci otomatis pada lemari menggunakan Bluetooth. Lemari dapat dikunci dan dibuka oleh Bluetooth yang terpasang pada alat ARM Nuvoton NUC 120.
2.       App Inventor digunakan untuk pembuat aplikasi yang digunakan sebagi input data sebagai pengunci otomatis..
3.       Bluetooth digunakan untuk komunikasi serial wireless antara Android dan ARM NU120.
4.       LCD 36x2 digunakan sebagai penampil status pada pintu yang telah terkunci atau tidak

DAFTAR PUSTAKA
[1] http://www.leselektronika.com/2012/06/liguid-crystal-display-lcd-16-x-2.html
[2]http://www.vcc2gnd.com/2014/02/HC-06-Bluetooth-BreakOut-4pin-Serial-  Slave.html
[3]http://www.mikron123.com/index.php/vmchk/Board-Mikrokontroler/DT-ARM-NUC120/Detailed-product-flyer.html
[4]http://www.infoteknologi.com/selular/apa-itu-android/




BIODATA

                               







Muhammad Kevin Mubarok. Penulis dilahirkan di Kudus, tanggal 16 Januari 1997. Penulis telah menempuh pendidikan formal di MI NU 01 Purwosari, Kudus, SMP N 2 Kudus, dan SMA N 2 Kudus. Tahun 2015 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA.
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. 3.32.15.2.12.
Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa melalui via email: muhkevinmub@gmail.com 
 








Nama penulis Rizqi Kurnia Rismawan Penulis dilahirkan di Kudus, tanggal 19 Maret 1997. Penulis telah menempuh pendidikan formal di MI Muhammadiyah Jati Kulon, Kudus, SMP N 2 Kudus, dan SMA N 1 Kudus. Tahun 2015 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA.
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. 3.32.15.2.17.
Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa melalui via email : rizkurnia14@gmail.com 


Nama pengajar Samuel BETA. Beliau mengajar di program studi Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Semarang. Email : sambetak2@gmail.com

No comments:

Post a Comment