ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM KETERTIBAN MARKA JALAN PADA LAMPU MERAH MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK BERBASIS ARDUINO
NASKAH PUBLIKASI
diajukan oleh Mohammad Nur kholis 12.11.6304
kepada SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER AMIKOM YOGYAKARTA YOGYAKARTA 2016
ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM KETERTIBAN MARKA JALAN PADA LAMPU MERAH MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK BERBASIS ARDUINO Mohammad Nurkholis1), Heri Sismoro2) 1,2)
Teknik Informatika STMIK AMIKOM Yogyakarta Jl Ringroad Utara, Condongcatur, Depok, Sleman, Yogyakarta Indonesia 55283
Email :
[email protected]),
[email protected])
angka kecelakan lalu lintas yang terus meningkat setiap tahunnya. Pelangaran tata tertib lalu lintas yang terjadi dilampu merah sering mebuat banyak perselisihan diantara pelanggar dan aparat kepolisian, terutama yag sering terjadi yaitu menerobos lampu lalu lintas. 1.2 Batasan Masalah Batasan Masalah yang digunakan pada penelitian ini diantaranya: 1. Sistem berupa prototype menggunakan arsitektur mikrokontroler Arduino dan sensor ultrasonik. 2. Sistem dirancang tidak membahas secara khusus bagaimana sistem akan merespon kondisi insiden yang terjadi dijalan. 3. Sistem menggunakan project borland untuk membuat tampilan sederhana untuk admin. 4. Sistem yang dibuat belum menggunakan skala perbandingan yang sebenarya dari ukuran yang ada dijalanan. 1.3 Tujuan Penelitian Adapun tujuan penelitian yang penulis lakukan ada sebagai berikut: 1. Merancang dan membuat prototype sistem ketertiban marka jalan pada lampu merah menggunakan mikrokontroler arduino dengan sensor ultrasonik. 2. Membantu mengembangkan teknologi, Serta dapat digunakan sebagai pijakan pengembangan teknologi yang mengintegrasikan antara teknologi informasi dan elektronika.
Abstract - Zebra crossing lines has long been used as a sign for the curb line of motor vehicles, and also to the right of the road to another defector. But the increasing number of vehicles caused a lot of motorists ignore the presence of zebra croos thus breaking the line. In addition to breaking the rules of crossing the street riders also endanger the course / zebra croos deliberately violated by the rider. The system is built to curb the forefront of the zebra crossing lines, the system is set by the microcontroller Arduino Uno with ultrasonic sensors as detection of violations. Ultrasonic sensors will be fired waves of a certain size as a limitation, if there are any obstructions it will be read as a violation. The resulting system shaped prototype hardware and desktop display, data breach originating from an ultrasonic sensor is then processed microcontroller which then becomes the output data in the form of images on Delphi project, and then turn on the camera function captuce. With the final result of the violation of photos stored on the computer. Keywords - Microcontroller, Arduino Uno , Ultrasonic , Delphi , camera . 1.
Pendahuluan Di zaman modern saat ini manusia dituntut untuk mempunyai mobilitas yang tinggi, terutama pada daerah perkotaan yang masyarakatnya setiap hari selalu bepergian dari suatu tempat ke tempat lain untuk memenuhi kebutuhan hidupnya seperti ke kantor untuk bekerja, pergi sekolah, kuliah dan melakukan aktivitas lainnya. Banyak masyarakat menggunakan jalan raya untuk melakukan mobilitas tersebut. Hal tersebut juga berdampak pada peningkatan mutu sarana dan prasarana yang ada pada jalan raya pula. Perkembangan alat transportasi sekarang ini mengalami pertumbuhan yang sangat pesat, khususnya transportasi darat dimana banyak kendaraan umum ataupun kendaraan pribadi yang semakin ramai memadati jalanan di Indonesia. Bertambahnya jumlah kendaraan juga mengakibatkan pada sering terjadinya kemacetan yang menumpuk terutama di persimpangan lampu lalu lintas (traffic light) di jalan utama kota-kota besar di Indonesia. Masalah yang harus diperhatikan dikota besar yaitu masalah lalu lintas, hal tersebut bisa dilihat dari
2. 2.1
Landasan Teori Tinjauan Pustaka
Masrur Fuadi, dari Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga Yogyakarta dalam skripsinya yang berjudul “Sistem Monitoring Tinggi Muka Air Tandon Berbasis Sensor Ultrasonik”. Peneitian menggunakan mikrokontroller dan sensor ultrasonik sebagai monitoring tinggi muka air tandon,mikrokontroller Atmega 89S52 digunakan sebagai sistem kontrol sinyal masukan dan keluaran serta LCD 16 x 2 sebagai penampil datanya. Pengujian dilakukan dengan memberikan variasi jarak sensor terhadap muka air mulai dari 2cm sampai 31cm. Sistem yang dibuat dilakukan dengan karakterisasi agar layak digunakan sebagai alat ukur ketinggian air [1].
1
Viki Ziola Putra, dari universitas Andalas Malang dalam skripsinya yang erjudul “Rancang Bangu Alat Ukur Ketinggian Bensin Pada Reservoir SPBU dengan Sensor Untrasonik”. Meneliti ketinggian permukaan bensin di dalam reservoir dengan sensor ultrasonik PING sebagai penghitung jarak permukaan bensin terhadap sensor dan mikrokontroler Atmega89S52 sebagain pusat pemroses dan pengontrol.Sistem sensitivitas alat ukur adalah 0,087 cm/s dan ketinggianya sebesar 5,869 cm [2]. 2.2
Dasar Teori
2.2.1
Pengertian Sistem
Webcam merupakan kamera video sederhana berukuran kecil yang digunakan sebagai alat pengambil gambar maupun sebagai kamera pemantau. Didalam penelitian ini webcam digunakan sebagai sarana input video dan sebagai sensor deteksi gerakan. Sebuah webcam memiliki resolusi antara 320x460 sampai 768x1024 pixel dengan kemampuan frame rate hingga 30 fps. 2.7 LED (Light Emitting Diode) LED (Light Emitting Diode) merupakan jernis dioda semikonduktor yang dapat mengeluarkan cahaya ketika diberi tegangan, dan biasanya digunakan sebagai lampu indikator dalam perangkat elektronik yang memiliki fungsi menunjukkan status dari perangkat tersebut. 2.8 Delphi Delphi awalnya merupakan sebuah proyek rahsia di Borland yang berevolusi menjadi sebuah produk yang disebut AppBuilder. Pengembang yang bernama Danny Thorpe memilih nama kode Delphi dereferensikan ke Oracle di Delphi. Salah satu tujuan asli dari Delphi adalah untuk menyediakan konektivitas database untuk programmer sebagai kunci dan sebuah paket database yang poppuler pada saat itu adalah database Oracle. Maka “jika anda ingin berbicara dengan Oracle, pergi ke Delphi”. Sebagai perkembangan lebih lanjut, nama mereka mulai berkembang dengan dukungan yang tumbuh didalam nama Borland Delphi.
Secara sederhana sistem dapat diartikan sebagai suatu kumpulan atau himpunan dari unsur atau variabel-variabel yang saling terorganisasi, saling berinteraksi, dan saling bergantung sama lain[3]. 2.3
Pengertian Mikrokontroler Mikrokontroler adalah sebuah sistem komputer fungsional dalam sebuah chip. Di dalamnya terkandung sebuah inti prosesor, memori (sejumlah kecil RAM, memori program, atau keduanya), dan perlengkapan input output. Dengan kata lain, mikrokontroller adalah suatu alat elekronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus [4]. 2.4 Pengenalan Arduino Uno Arduino adalah sebuah board minimum sistem mikrokontroler yang bersifat open source. Memiliki kelebihan tersendiri dibanding board mikrokontroller yang lain, selain open source arduino juga bahasa pemrograman sendiri yaitu berupa bahasa C. Selain itu didalam board arduino sendiri sudah terdapat loader yang berupa USB sehingga lebih mudah ketika melakukan program didalam arduino. sedangkan pada kebanyakan board lain masih membutuhkan loader yang rangkaiannya terpisah sehingga harus dirangkai terlebih dahulu ketika akan memprogram mikrokotroler. Bahasa tingkat tinggi merupakan bahasa yang mudah di pahami oleh manusia, C dan C++ merupakan salah satu contoh dari bahasa tingkat tinggi. Contoh lain dari bahasa tingkat tinggi adalah Pascal, Perl, Java dan lain sebagainya. Sedangkan bahasa tingkat rendah merupakan bahasa mesin atau bahasa assembly[6]. 2.5 Sensor Ultrasonik SRF-05 Sensor ultrasonik mengubah besaran fisis yang berupa jarak menjadi besaran elektris tegangan, sensor ini bekerja dengan mengirim gelombang ultrasonik yang memiliki frekuensi dibawah pendengaran manusia, kemudian akan menyediakan pulse keluaran yang berhubungan langsung dengan waktu yang dibutuhkan bagi pantulan gelombang ultrasonik untuk mencapai sensor[7].
2.6
2.9
Flowchart
Flowchart adalah bagan (chart) yang menunjukan alir (flow) di dalam program atau prosedur sistem secara logika. Flowchart sistem merupakan bagan yang menunjukkan arus pekerjaan secara keseluruhan dari sistem. 3.
Analisis dan Perancangan
3.1
Analisis Kebutuhan sistem Analisis kebutuhan sisten digunakan untuk mempermudah analisis sistem dalam menentukan keseluruhan kebutuhan secara lengkap, maka analisis membagi kebutuhan sistem kedalam dua jenis yaitu kebutuhan secara fungsional dan kebutuhan non fungsional. 3.1.1
Analisis Kebutuhan Fungsional Sistem memiliki kebutuhan fungsional sebagai
berikut:
Webcam
2
a.
Sistem dapat melakukan penertiban pada lampu merah
b.
Rangkaian lampu merah bisa memberikan instruksi pada lalu lintas.
c.
Sensor bisa melakukan pelanggaran terjadi.
d.
Kamera webcam bisa melakukan monitoring pada daerah lampu merah.
pembacaan
e.
Project “Sistem ketertiban Marka” bisa memberikan tampilan keadaan (Monitoring) pada daerah sekitar lampu merah dan melakukan pengambilan gambar secara otomatis.
a.
Tabel 1. Analisis Kinerja (Performance) Faktor Hasil analisis Waktu Waktu pendeteksian pelanggaran Pendeteksian lama karena harus menyertakan Pelanggaran bukti adanya pelanggaran. Akurasi Tingkat akurasi dan ketepatan pendeteksian dalam mendeteksi pelanggaran Pelanggaran kurang akurat.
No 1
Analisis Kebutuhan Non Fungsional Sistem memiliki kebutuhan Non Fungsional sebagai berikut : 1. Operasional a. Digunakan pada sistem operasi Microsoft Windows 7 Service pack 1.
3.1.2
b. 2.
2
b.
Spesifikasi PC minimum processor Core 2 Duo.
3.2.1
Analisis Informasi (Information) Tabel 2. Analisis Informasi (Information) Faktor Hasil Analisis Relevan Informasi data dan informasi yang disajikan tidak tersusun dengan rapi. Tepat Waktu Informasi pelanggaran yang terjadi dengan bukti yang ada tidak tepat waktu.
No 1
Keamanan (Security)
a. Sistem login admin dilengkapi dengan username dan password. 3.2 Analisis Kelayakan sistem Analisis kelayakan sistem merupakan proses mempelajari atau menganalisa permasalahan yang telah ditentukan sesuai dengan tujuan akhir yang dicapai oleh sistem. Analisis kelayakan digunakan untuk menentukan kemungkinan keberhasilan dari solusi yang diusulkan dan berguna untuk memastikan bahwa solusi benar – benar tercapai.
Analisis Kinerja (Performance)
2
c.
Analisis Ekonomi (Economy) Tabel 3. Analisis Ekonomi (Economy) Faktor Hasil Analisis Biaya Biaya untuk operaional petugas dalam jangka panjang memerlukan biaya yang sangat banyak.
No 1
Analisis Kelayakan Operasional d.
Sistem ketertiban marka jalan ini secara operasional bisa dikatakan layak karena sistem hanya membutuhkan petugas yang dapat mengoperasikan komputer. Selain itu, ketersediaan teknologi yang ada sangat memadai dan mudah untuk didapatkan.
Tabel 4. Analisis Keamanan (Control) Faktor Hasil Analisis Keamanan Tidak adanya hak akses yang terhadap membatasi petugas dalam hak akses melakukan kontrol penertiban lalu lintas.
No 1
Analisis Kelayakan Hukum Secara Hukum, sistem telah memenuhi aturan dan undang-undang yang berkalu dan mampu menjadi alat bantu untuk penegakan hukum pada lalu lintas yang ada.
3.2.3
e.
3.3
Analisis Masalah Analisis terhadap kelemahan sistem lama bertujuan untuk memperlihatkan masalah atau kendala yang terjadi dalam sistem lama. Untuk menggmebangkan sistem informasi ini diperlukan kelemahan dari sistem lama agar dapat memecahkan masalah dan medapatkan hasil yang maksimal. Ada beberapa metode yang dapat digunakan untuk menganlisis sistem, salah satunyan adalah PIECES yaitu terhadap kinerja, informasi, ekonomi, keamanan, efisiensi dan pelayanan.
f.
3
Analisis Efisiensi (Eficiency) Tabel 5. Analisis Efisiensi (Eficiency) Faktor Hasil Analisis Sumber Dengan adanya sistem informasi ini Daya diharapkan kinerja dari petugas Manusia lebih efisien yaitu dalam pelayanan terhadap masyarakat lebih bijaksana.
No 1
No 1
Analisis Keamanan (Control)
Analisis Pelayanan (Service) Tabel 6. Analisis Pelayanan (Service) Faktor Hasil Analisis Proses Pelayanan pada masyarakat Pelayanan masih kurang baik, karena masih menimbulkan banyak perdebatan ketika melakukan penertiban secama manual.
3.4
b.
Alat dan Bahan
Flowchart Software
Tabel 7. Alan dan Bahan Hardware Software Arduino UNO R3 Windows 8.1 Sensor Ultrasonik SRF Microsoft Visio 2013 - 05 Software Arduino IDE Led Merah, kuning, Software Borland Delphi Hijau 7 Kamera Webcam Laptop Asus N46JV 3.5 Sistem Ketertiban marka jalan Dalam membuat SISTEM KETERTIBAN MARKA JALAN PADA LAMPU MERAH MENGGUNAKAN SENSOR ULTRASONIK BERBASIS ARDUINO, harus digambarkan terlebih dahulu menggunakan blok diagram tentang konfigurasi yang akan diterapkan, hal ini dilakukan karena akan sangat membantu mengetahui kesalahan serta kelemahan jika terjadi kegagalan dalam perancangan sistem tersebut.
Gambar 1. Blok Diagram Sistem
Gambar 3. Flowchart Software
3.6 Flowchart Sistem a.
4.
Flowchart Hardware
Implementasi dan Pembahasan
Implementasi sistem merupakan tahapan yang digunakan untuk menerapkan sistem yang baru (setelah selesai dibuat). Sebelum sistem digunakan oleh pengguna, sebuah sistem harus melalui tahap pengujian terlebih dahulu, hal ini dimaksudkan untuk menghindari kesalahan pada pemanfaatan sistem yang akan digunakan nantinya. 4.1 Pembuatan Rangkaian Hardware Pada Perancangan Alat Sistem Ketertiban Marka Jalan Pada Lampu Merah terdiri dari beberapa komponen yang saling berhubungan antara Arduino Uno R3, Sensor Ultrasonik, Lampu Traffic Light, Laptop dan webcam , dengan cara antara lain sebagai berikut ; 1. Arduino Uno R3 di hubungkan dengan rangkaian lampu traffic light yang digunakan sebagai indikator penertiban jalan, dan juga Arduino Uno R3 dengan sensor ultrasonik yang digunakan sebagai alat pendeteksi terhadap pelanggaran yang terjadi.
Gambar 2. Flowchart Hardware
4
1.
Gambar 6. Interface Login Interface lagin dibuat khusus untuk admin yang mengelola sistem dengan cara memasukkan user name dan password yang dimiliki kemudian masuk ke sistem monitoring yang ada 2. Interface Halaman Monitoring sistem
Gambar 4 Arduino Uno R3 beserta komponen. 2.
Interface Login
Rangkaian Arduino beserta komponen dihubungkan dengan laptop yang digunakan untuk membuka aplikasi Live Streaming Traffic Light, dan laptop dengan webcam yang digunakan sebagai alat untuk melihat atau mengambil gambar pada sistem ada.
Gambar 7. Interface Halaman Monitoring Sistem Halaman interface monitoring dibuat untuk memudahkan admin mengakses tampilan dari sistem yang ada. Tampilan ini menyediakan tombol untuk koneksi dengan arduino, pilihan kamera yang terkoneksi dengan laptop, tombol untuk preview kamera dan capture gambar manual. 5. 5.1
Penutup Kesimpulan Dari beberapatahap perancangan, pembuatan dan pengujian sistem, dapat diambil kesimpulan antara lain: 1. Telah dibuat alat sistem ketertiban marka jalan pada lampu merah menggunakan sensor ultrasonik berbasis arduinoseperti yang telah dibahas sebelumnya. 2. Perangkat alat ini dapat bekerja dengan baik mulai dari instrumen lampu merah (Traffic Light) hingga hasil akhir berupa bukti gambar pelanggaran.
Gambar 5. Rangkaian semua komponen 4.2
Pembuatan Interface Software (Form) Pembuatan interface hanya digunakan untuk membuat tampilan pengolah data yang dikirimkan Arduino yang disesuaikan dengan webcam yang kemudian menjadi sebuah jendela yang dapat diakses untuk melihat keadaan terkini pada lampu merah dan juga melihat pelanggaran yang telah terjadi.
5
5.2
Saran Dalam rancang bangun alat sistem ketertiban marka jalan pada lampu merah menggunakan sensor ultrasonik berbasis arduino ini penulis memberi saran – saran pengembangan lebih lanjut untuk mencapai sistem ketertiban yang lebih baik dimasa mendatang, antara lain: 1. Letak sensor diposisikan sesuai dengan ukuran dan keadaan yang ada dilapangan. 2. Pada sistem ketertiban ini diharapkan memberi kenyamanan bagi penyeberang jalan karena hak nya atas zebra cross tidak diambil oleh pengguna kendaraan. 3. Pada sistem ketertiban ini diharapkan memberi kemudahan pada pihak kepolisian untuk melakukan penertiban dan memberikan sanksi kepada pelanggan karena bukti tentang adanya pelanggaran yang ada sangat valid berupa foto pelanggar tersebut. 4. Sistem ketertiban marka jalan pada lampu merah menggunakan sensor ultrasonik berbasis arduino ketertiban dapat diakses melalui website sehingga bisa memberikan tampilan yang lebih menarik. 5. Pemanfaatan teknologi Big Data dan Cloud Computing diharapkan bisa melakukan algoritma tentang catatan pelanggaran yang dilakukan oleh sesorang yang kemudian mamberikan denda kepada pelanggar secara langsung.
Daftar Pustaka [1] Fuadi, Masrur.2012. Sistem Monitoring Tinggi Muka Air Tandon Berbasis Sensor Ultrasonik. Universitas Negeri Sunan Kalijaga, Yogyakarta. [2] Z.P, Viki.2011. Rancang Bangun Alat Ukur Ketinggian Bensin Di dalam Reservoir SPBU dengan Sensor Ultrasonik. Skripsi Universitas Andalas, Malang. [3] Al Fatta, Hanif.2007. Analisis & Perancangan Sistem Informasi Yogyakarta : ANDI. [4] Setiawan.2011. 20 Aplikasi Mikrokontroler Atmega 8535 dan Atmega 16. Yogayakarta : ANDI. [5] Pranoto, A.2004. Belajar Cepat dan Mudah Mikrokontroler DICIGF84. Jakarta : Elex Media Komputindo. [6]
Heri.2013.
Pemrograman
Mikrokontroler
AVRmega16 Menggunakan Bahasa C Bandung : Informatika. Hal 23.
Biodata Penulis Mohammad Nurkholis, memperoleh gelar sarjana komputer (S.Kom), jurusan Teknik Informatika STMIK AMIKOM Yogyakarta, lulus tahun 2016 Heri Sismoro, memperoleh gelar Sarjana Komputer(S.Kom), jurusan Ilmu Komputer Universitas Gajah Mada Yogyakarta, lulus tahun 2000. Memperoleh gelar Magister Ilmu Komputer (M.Kom), jurusan Program Pasca Sarjana Magister Ilmu Komputer Universitas Gadjah Mada Yogyakarta, lulus tahun 2007.
6
