28
BAB III PERANCANGAN ALAT DAN PROGRAM
3.1. Blok Diagram Rangkaian Untuk merealisasikan alat pendeteksi gerakan manusia berbasis Arduino Uno dengan ditampilkan pada windows Visual Basic 6.0 ini, maka langkah yang pertama kali dilakukan adalah dengan membuat blok diagram alat seperti pada Gambar 3.1
Arduino Uno
Sensor PIR
Windows Visual Basic 6.0
Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian Pendeteksi gerakan manusia
3.2. Realisasi Rangkaian Langkah berikutnya adalah merealisasikan rangkaian setiap blok, Rangkaian – rangkaian yang akan dibuat yaitu : - Rangkaian Sensor dengan Arduino Uno - Aplikasi Program Arduino IDE ( Integrated Development Enviroment ) - Aplikasi Program Visual Basic 6.0
29
3.2.1. Rangkaian Sensor PIR Sensor PIR berfungsi sebagai masukan pada system rangkaian Arduino Uno.Pin 1 pada sensor PIR di hubungkan ke pin 2 pada arduino, pin 2 pada sensor PIR di hubungkan pada pin power 5 V pada arduino, Pin 3 pada sensor PIR dihubungkan ke pin GND power Arduino Uno..
Gambar 3.2 Fisik sensor PIR
Mengapa sensor PIR hanya bereaksi pada tubuh manusia saja? Hal ini disebabkan karena adanya IR Filter yang menyaring panjang gelombang sinar inframerah pasif.IR Filter dimodul sensor PIR ini mampu menyaring panjang gelombang sinar inframerah pasif antara 8 sampai 14 mikrometer, sehingga panjang gelombang yang dihasilkan dari tubuh manusia yang berkisar antara 9 sampai 10 mikrometer ini saja yang dapat dideteksi oleh sensor. Jadi, ketika seseorang berjalan melewati sensor, sensor akan menangkap pancaran sinar inframerah pasif yang dipancarkan oleh tubuh manusia yang memiliki suhu yang berbeda dari lingkungan sehingga menyebabkan material pyroelectric bereaksi menghasilkan arus listrik karena adanya energi panas yang dibawa oleh sinar inframerah pasif tersebut.
30
Kemudian sebuah sirkuit amplifier yang ada menguatkan arus tersebut yang kemudian dibandingkan oleh comparator sehingga menghasilkan output. Ketika manusia berada di depan sensor PIR dengan kondisi diam, maka sensor PIR akan menghitung panjang gelombang yang dihasilkan oleh tubuh manusia tersebut. Panjang gelombang yang konstan ini menyebabkan energi panas yang dihasilkan dapat digambarkan hampir sama pada kondisi lingkungan disekitarnya. Ketika manusia itu melakukan gerakan, maka tubuh manusia itu akan menghasilkam pancaran sinar inframerah pasif dengan panjang gelombang yang bervariasi sehingga menghasilkan panas berbeda yang menyebabkan sensor merespon dengan cara menghasilkan arus pada material Pyroelectricnya dengan besaran yang berbeda beda. Karena besaran yang berbeda inilah comparator menghasilkan output. Jadi sensor PIR tidak akan menghasilkan output apabila sensor ini dihadapkan dengan benda panas yang tidak memiliki panjang gelombang inframerah antar 8 sampai 14 mikrometer dan benda yang diam seperti sinar lampu yang sangat terang yang mampu menghasilkan panas, pantulan objek benda dari cermin dan suhu panas ketika musim panas.
Dalam pembuatan rangkaian sensor pendeteksi manusia sederhana dengan Arduino dan PIR. Langkah yang kita lakukan buatlah rangkaian seperti pada Gambar 3.3.
31
Gambar 3.3. Menghubungkan sensor PIR dengan Arduino Uno
3.2.2. Aplikasi Program Arduino IDE (Integrated Development Enviroment) Setelah proses rangkaian selesai dibuat langkah selanjutnya adalah membuat program pada aplikasi Program Arduino IDE ( Integrated Development Enviroment ). Buka program aplikasi Arduino IDE kemudian bentuk tampilan kerja aplikasi Arduino IDE Sketch terlihat seperti gambar 3.4.
32
Gambar 3.4. Program Arduino IDE ( Integrated Development Enviroment )
3.2.2.1 Bahasa Program Arduino IDE yang digunakan •
Int
Integers adalah datatype dasar untuk menyimpan angka dengan nilai 2 byte. Integers menyimpan angka-angka negative dengan teknik yang disebut 2’s complement Math. Arduino dapat menjaga dan mengatur angka – angka negative, jadi operasi aritmatika dapat berkerja secara transparansi.
33
Example int ledPin = 13;
Syntax int var = val; var - your int variable name val - the value you assign to that variable Coding Tip int x x = -32,768; x = x - 1; // x now contains 32,767 – rolls over in neg. direction x = 32,767; x = x + 1;// x now contains -32,768 – rolls over
•
Void (Setup) Fungsi Setup muncul ketika memulai lembar kerja/Sketc. Kita dapat menggunakannya untuk mengartikan Variables, pin modes, Start using libraries, dan lain-lain. Fungsi Setup ini hanya akan berkerja sekali, setelah power up or reset pada Arduino. Example: // actions are performed in the functions "setup" and "loop" // but no information is reported to the larger program void setup() { // ... }
34
•
Serial begin() Untuk komunikasi dengan komputer, digunakan satu dari angka berikut ini : 300, 1200, 2400, 4800, 9600, 14400, 19200, 28800, 38400, 57600, atau 115200. Kita juga dapat menggunakan angka spesifikasi yang lain, contohnya untuk berkomunikasi melewati pin 0 dan pin 1 dapat digunakan particular boud rate yang memenuhi syarat. Syntax Serial.begin(speed) Arduino Mega only: Serial1.begin(speed) Serial2.begin(speed) Serial3.begin(speed) Example: void setup() { Serial.begin(9600); // opens serial port, sets data rate to 9600 bps } void loop() {}
Arduino Mega example: // Arduino Mega using all four of its Serial ports // (Serial, Serial1, Serial2, Serial3), // with different baud rates: void setup(){ Serial.begin(9600); Serial1.begin(38400); Serial2.begin(19200); Serial3.begin(4800); Serial.println("Hello Computer"); Serial1.println("Hello Serial 1"); Serial2.println("Hello Serial 2");
35
Serial3.println("Hello Serial 3"); } void loop() {}
•
loop() Setelah mengaplikasikan fungsi Setup yang dapat menganalisa dan mengatur Values/nilai, fungsi Loop dapat merubah dan merespon program yang kita buat. Kita dapat menggunakan untuk mengaktifkan kontrol pada papan Arduino. Example int buttonPin = 3; // setup initializes serial and the button pin void setup() { beginSerial(9600); pinMode(buttonPin, INPUT); } // loop checks the button pin each time, // and will send serial if it is pressed void loop() { if (digitalRead(buttonPin) == HIGH) serialWrite('H'); else serialWrite('L'); delay(1000); }
•
AnalogRead() Papan Arduino memiliki 6 chanel, 10 – bit analog ke digital, artinya kita dapat memasukan tegangan antara 0 dan 5 volts pada nilai integer antara 0 dan 1023. Kisaran input/masukan dan resolusi dapat dirubah menggunakan analog reference. Untuk membaca analog input, dibutuhkan sekitar 100 microsecond (0.0001 s). Jadi rata – rata membaca maksimumnya sekitar 10.000 kali dalam satu detik. Catatan :
36
Jika pin analog input tidak dapat berkoneksi pada apapun, nilainya akan kembali dengan analogRead. Syntax analogRead(pin) Example int analogPin = 3;// potentiometer wiper middle terminal) connected to analog pin 3 //outside leads to ground and +5Vint val= 0; //variable to store the value read void setup() { Serial.begin(9600); // }
setup serial
void loop() { val = analogRead(analogPin); // read the input pin Serial.println(val);// debug value }
• print() Angka – angka akan dicetak menggunakan karakter ASCII pada setiap digit. Floats juga tercetak dengan digit ASCII kedua angka decimal. Bytes akan terkirim sebagai karakter tunggal. •
Serial.print(78) gives "78"
•
Serial.print(1.23456) gives "1.23"
•
Serial.print(byte(78)) gives "N" (whose ASCII value is 78)
•
Serial.print('N') gives "N"
•
Serial.print("Hello world.") gives "Hello world."
Opsi kedua parameter dispeksifikasi menggunakan BYTE, BIN, OCT, DEC, HEX.
37
•
Serial.print(78, BYTE) gives "N"
•
Serial.print(78, BIN) gives "1001110"
•
Serial.print(78, OCT) gives "116"
•
Serial.print(78, DEC) gives "78"
•
Serial.print(78, HEX) gives "4E"
•
Serial.println(1.23456, 0) gives "1"
•
Serial.println(1.23456, 2) gives "1.23"
•
Serial.println(1.23456, 4) gives "1.2346"
Syntax Serial.print(val) Serial.print(val, format) Example: /* Uses a FOR loop for data and prints a number in various formats. */ int x = 0; // variable
void setup() { Serial.begin(9600);
// open the serial port at
9600 bps: }
Hentikan program sementara untuk mengukur waktu (dalam milliseconds) yang terspesifikasi pada parameter (ada 1000 miliseconds dalam setiap detik). Pada saat mudahnya membuat LED berkedip dengan fungsi Delay, beberapa Sketch/lembar kerja mengalami Delay. Membaca sensor, penghitungan matematika, atau memanipulasi pin dapat berkerja pada saat fungsi Delay berkerja. Beberapa program berbasis sepengetahuan biasanya menghindari
38
menggunakan fungsi Delay untuk kegiatan yang membutuhkan waktu lebih dari 10 miliseconds. Syntax delay(ms) Example int ledPin = 13;// LED connected to digital pin 13 void setup() { pinMode(ledPin, OUTPUT);// sets the digital pin as output } void loop() { digitalWrite(ledPin, HIGH);// sets the LED on delay(1000); // waits for a second digitalWrite(ledPin, LOW);// sets the LED off delay(1000);// waits for a second }
Selanjutnya hubungkan Arduino Uno ke komputer dengan menggunakan kabel USB ( Universal Serial Bus ). Lalu kita dapat mengetikan program pada lembar kerja Sketch dan compile untuk mengecek atau memeriksa apakah kode sudah benar
39
sebelum di kirim kepapan Arduino, program tersebut dapat di ketik seperti dibawah ini :
int pirSensor = 2; int pinLED = 13;
void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(pirSensor, INPUT); //digitalWrite(pirSensor, HIGH); }
void loop() { //Serial.print("0"); //delay(3000); if(digitalRead(pirSensor)==HIGH) { Serial.print("1"); digitalWrite(pinLED, HIGH); while(digitalRead(pirSensor)==HIGH)delay(250); digitalWrite(pinLED, LOW); } }
40
3.2.3. Aplikasi Program Visual Basic 6.0 Salah satu kemudahan yang ada pada Arduino adalah adanya fungsi komunikasi serial yang sudah dikemas pada software Arduino. Dengan adanya fungsi serial, maka Arduino dapat berkomunikasi dua arah dengan PC atau laptop menggunakan program yang dibuat menggunakan Delphi, Visual C atau Visual Basic. Hasil pengukuran yang didapat tentunya dapat kita tampilkan pada program Visual Basiv 6.0 namun dengan itu kita harus membuat program pada Visual Basic 6.0 dengan objek – objek yang digunakan antara lain yaitu : •
1 Form
•
3 Label
•
1 Mscomm (diperoleh dari Project / Components / Controls / Microsoft Comm Control 6.0)
3.2.3.1 Komponen Program Dalam membuat suatu proyek (Project) tentu tidak lepas dari pemakaian komponen-komponen program. Selain berbentuk tampilan pada form, beberapa komponen program bisa terdiri dari kode-kode program. Komponen program yang ditempatkan pada form biasanya berbentuk file (.Frm), sedangkan komponen program yang berisi kode-kode program bisa terdiri dari file (.Bas, >Cls, dan lainlain) baik yang dibuat lewat Module, Class Module, User Control, Property Page, dan masih banyak lainnya.
3.2.3.2 Kode Program Kode program adalah serangkaian tulisan perintah yang akan dilaksanakan jika suatu objyek dijalankan. Kode – kode program ini akan mengontrol dan menentukan jalannya suatu obyek. Perhatikan contoh potongan kode program berikut ini :
Private Sub Command1_Click() Command1.Enabled = False
41
Command2.Enabled = True
If cmm = "" Or setb = "" Then MsgBox "Periksa pengaturan komunikasi", vbExclamation, "Komunikasi RS232" Command1.Enabled = True Command2.Enabled = False If MSComm1.PortOpen = True Then MSComm1.PortOpen = False End If Call settings_Click Exit Sub End If
3.2.3.3 Event Event adalah peristiwa atau kejadian yang diterima oleh suatu obyek, misalnya click, dblclick, keypress, dan sebagainya. Sebuah program yang baik harus mampuh mengakomodasi seluruh kemampuan event yang akan dilakukan oleh pemakainya. Tetapi tentu saja untuk menyediakan puluhan kemungkinan event pada sebuah program tidaklah mudah. Berikut ini beberapa event yang sering digunakan oleh pemakai program yaitu :
•
Event untuk mouse
-
Click Event ini terjadi bila tombol kiri mouse ditekan dan dilepas dengan cepat saat posisi pointer berada diatas obyek.
-
DblClick Event ini terjadi bila tombol kiri mouse ditekan dan dilepas dengan cepat sebanyak dua kali saat posisi pointer berada diatas obyek.
42
-
DragDrop Event ini terjadi bila tombol kiri mouse ditekan dan ditahan kemudian menyeret/menggeser obyek dari suatu tempat ke tempat lain, kemudian melepas tombol kiri mouse tersebut.
-
DragOver
Hampir sama dengan DragDrop tetapi DragOver ini biasanya digunakan untuk mengubah bentuk tampilan pointer mouse saat obyek diseret. -
MouseDown Event ini terjadi tombol kiri mouse ditekan dan ditahan.
-
MouseUp Event ini terjadi bila tombol kiri mouse dilepas sehabis ditekan.
-
MouseMove Event ini terjadi bila mouse dipindah posisinya ketempat lain tanpa menekan tombol mouse tersebut.
Event untuk Keyboard -
KeyPress Event ini terjadi bila sebuah tombol keyboard ditekan. Nilai parameter dari KeyPress adalah kode ASCII untuk menyatakan jenis tombol keyboard yang ditekan.
-
KeyDown Event ini terjadi bila kita menekan dan menahan sebuah tombol keyboard.
-
KeyUp Event ini terjadi bila kita melepaskan sebuah tombol keyboard.
Event untuk Perubahan -
Active
43
Event ini terjadi bila sebuah form menjadi window yang aktif. -
Deactive Event ini terjadi ketika kita berpindah dari suatu form ke form yang lain. GotFocus Event ini terjadi bila sebuah obyek menjadi satu-satunya focus. Sebuah form dapat membuat membuat obyek focus bila form tersebut menjadi window aktif.
-
LostFocus Event ini terjadi bila sebuah obyek kehilangan focus karena ada obyek lain yang mendapatkan focus.
-
Load Event ini terjadi bila sebuah form dibuka atau dipanggil.
-
Unload Event ini terjadi bila sebuah form ditutup.
-
Initialize Event ini terjadi bila semua referensi untuk form atau class dihapus dari memori computer. Pada obyek form, event ini terjadi setelah event Unload.
-
Paint Event ini terjadi bila sebuah form perlu digambar ulang. Biasanya dilakukan saat sebuah form dipindahkan dari form lain yang menutupinya.
-
Resize Event ini terjadi bila sebuah form dubah ukurannya.
-
Change Event ini terjadi bila isi sebuah control diubah.
-
QueryUnload Event ini terjadi apabila suatu aplikasi ditutup. Biasanya digunakan untuk memastikan bahwa semua yang berhubungan dengan aplikasi juga telah ditutup, atau memastikan bahwa data telah disimpan sebelum aplikasi ditutup.
44
•
Event – event lainnya
-
Timer Event ini terjadi ketika event lain dijalankan sebelum event timer ini. Event ini hanya berhubungan dengan control timer.
-
Scroll Event ini terjadi saat kita menyeret kotak kecil pada scroll bar. Event ini hanya berhubungan dengan control scroll bar.
-
PathChange Event ini terjadi saat standar path untuk mencari suatu file diubah. Event ini hanya ada pada control File list box.
-
PatternChange Event ini terjadi apabila kode pencarian daftar file diubah, misalnya *.* dubah menjadi *.jpg.
-
Validate Event ini hanya digunakan untuk memastikan data telah ditangani dengan baik.
-
SelChange Event ini terjadi saat control Grid sedang digunakan.
3.2.3.4 Metode Metode ( Method ) adalah suatu set perintah seperti halnya fungsi dan prosedur, tetapi sudah tersedia didalam suatu obyek. Metode biasanya akan mengerjakan suatu tugas khusus pada suatu obyek. Contoh : Private Sub Form Active ( ) Print “ Belajar Visual Basic 6.0 “
End Sub
45
3.2.3.5 Module Module dapat disejajarkan dengan form, tetapi tidak terdapat obyek. Module hanya berisi kode – kode program atau prosedur yang dapat digunakan dalam program aplikasi. Contoh potongan program dalam modul ; Sub OpenQuery (rName As String, bTemp As Boolean) On Error Goto OpenQueryErr Dim sTmp As String Dim rsTmp As Recordset Dim qdfTmp As QueryDef Dim sQueryType As String Dim frmTmp As Form Dim nDoIt As Integer Dim bReturnsRows As Boolean . . . . . . . . End Sub
3.2.3.6 Memasang Kontrol pada Form Suatu program aplikasi yang dibuat oleh Visual Basic 6.0 bisa dikatakan tidak pernah lepas dari pemakaian control pada form. Sebenarnya control Visual Basic 6.0 tidak hanya yang ada pada toolbox saja masih banyak lagi yang tersimpan sebagai komponen tambahan. Sekarang kita dapat memulai mendesain form dengan mengikuti langkah – langkah berikut :
1. Lakukan dobel klik control Label yang ada di toolbox dan bentuk label dengan ukuran standar langsung berada di form aktif ( Form1). Cara lain untuk memasukan control Label pada form adalah dengan melakukan klik tunggal pada control tersebut dan lakukan Drag pada form sampai luasnya sesuai dengan keinginan serta lepas tombol mousenya bila telah sesuai.
46
Gambar 3.5. Menempatkan kontrol Label pada Form
2. Buat tiga buah kontrol Label, untuk itu kita bisa melakukan seperti pada langkah 1 atau mengcopy control Label yang sudah dibuat. Jika ingin menggandakan control label dengan perintah “ Copy “ , pastikan kontrol label tersebut sudah diklik sehingga muncul garis-garis pembatas di sekeliling kontrol/obyek. Klik toolbar Copy atau tekan secara bersama-sama tombol Ctrl dengan tombol C ( Control + C ). Selanjutnya klik toolbar Paste atau tekan secara bersama-sama tombol Ctrl dengan tombol V ( Ctrl + C ).Visual Basic 6.0 akan menampilkan pesan “ Apakah ingin dibuat kontrol Array?”. Untuk sementara tidak perlu dibuat kontrol array yaitu dengan melakukan klik tombol No.
Gambar 3.6. Hasil proses copy kontrol Label
47
3. Lakukan
dobel
klik
kontrol
Mscomm
(diperoleh
dari
Project/Components/Controls/Microsoft Comm Control 6.0 yang ada di toolbox dan bentuk Mscomm dengan ukuran standar langsung berada di form aktif ( Form1).
Gambar 3.7. Menempatkan kontrol Mscomm pada Form
4.
Dari tiga kontrol Label yang ada pada Form posisinya tidak teratur dan ukurannya masih standar . Untuk itu kita bisa merapihkan dengan dengan cara mendrag/menggeser Label sesuai dengan posisi yang kita inginkan dan untuk memperbesar ukuran label kita dapat klik label lalu drag titik kotak warna biru sebesar yang kita inginkan. Pengaturan Label dapat kita olah sesuai yang kita inginkan ada pada Properties. Setelah kode program dibuat sambungkan Arduino uno pada komputer
dengan menggunakan kabel Usb ( Universal Serial Bus ), perlu kita perhatikan jangan sampai lupa menyesuaikan nomor port pada program Visual Basic 6.0 dengan port yang dipakai Arduino pada tugas ini menggunakan port 10, lalu kita dapat menjalankan program ini dengan klik menu Run lalu Start bila tidak terjadi
48
kegagalan akan terlihat seperti Gambar 3.8. Bila kita ingin menjalankan program ini, kita tidak bisa bersamaan meng upload Program Arduino IDE karena masingmasing menggunakan port yang sama.
Gambar 3.8. Hasil akhir program pendeteksi manusia dapat ditampilkan
3.2.3.7 Membuat File Exe Program yang telah dibuat biasanya harus dijalankan dengan cara membuka sistem Visual Basic terlebih dahulu, hal ini memerlukan banyak waktu dan tenaga. Untuk melakukan efisiensi maka sebaiknya dibuat sebuah file EXE dari program yang telah lengkap tersebut, tujuannya adalah agar pada saat kita menjalankan program yang sudah kita buat, kita tidak perlu menjalankan program Visual Basic. Untuk membuat kompilasi program lakukan langkah langkah di bawah ini : 1. Buka program yang akan dikompilasi (misalnya Kontrol Suhu) 2. Klik menu File, pilih Make Kontrol Suhu.exe …
49
3. Tulis nama file EXE (misalnya Kontrol Suhu) 4. Tentukan posisi penyimpanan file tersebut (misalnya pada direktori D:\Project TA) 5. Kemudian pilih OK
Gambar 3.9. Membuka program yang akan di kompilasi kedalam file exe
Setelah terbentuk file EXE dengan langkah-langkah di atas, maka sebaiknya kita pun membuat shortcut-nya di desktop dengan tujuan agar pada saat program tersebut dijalankan kita cukup dengan melakukan
double-Click pada shortcut
tersebut tanpa harus membuka sistem Visual Basic. Untuk membuat shortcut di desktop lakukan langkah-langkah di bawah ini:
1. Tampilkan Desktop 2. Klik kanan mouse 3. Pilih New 4. Pilih Shortcut
50
5. Klik Browse… 6. Pilih direktori D:\Project TA 7. Klik Open 8. Pilih file Counter PIR 9. Klik Open, maka akan muncul menu seperti gambar berikut 10. Klik Next 11. Jika perlu, ubahlah dengan nama shortcut yang baru 12. Klik Finish
Gambar 3.10. Shortcut pada desktop
Dengan cara ini maka akan terbentuk sebuah shortcut baru di desktop, jika kita melakukan Double-Click pada shortcut tersebut maka akan tampil program aplikasi deteksi manusia yang telah dikompilasi dengan nama Counter PIR.
