36
BAB III PERANCANGAN SISTEM
3.1. Perancangan Sistem Pada perancangan kali ini penulis akan memulai dari penempatan komponen-komponen Elektro pada sebuah papan project / bread board (LCD,LED,BUZZER dan komponen pedukung lainya) di port board Arduino. Adapun komponen-komponen tersebut adalah sebagai berikut : 1. Sensor Ultra sonic, di gunakan untuk membaca jarak objek dengan kendaraaan. 2. LCD (Liquid Crystal Display) M1632, sebagai display penampil jarak hasil pengukuran dari sensor ultra sonic. 3. LED Light Emitting Dioda yang memancarkan sinar berwarna hijau sebagai tanda standby. 4. LED Light Emitting Dioda yang memancarkan sinar berwarna merah sebagai tanda bahwa jarak kendaraan pada posisi yang rawan terjadi benturan 5. Mini Buzzer, di gunakan sebagai alarm peringatan tanda jarak kendaraan pada posisi tidak aman dimana dia bekerja setelah jarak yang terbaca dari hasil pengukuran sensor ultra sonic menujukan angka yang sesuai dengan yang telah di program sebelumnya. 6. Perancangan catu daya, sebagai sumber tegangan
37
Dari tiap-tiap komponen hardwere yang di gunakan dengan fungsifungsinya yang telah di jelaskan di atas dapat di gambarkan secara ringkas dengan diagram blok sebagai berikut.
LCD 16X2
SENSOR ULTRA SONIK
ARDUINO R3
DEPAN
SENSOR ULTRA SONIK BELAKANG
BUZZER
LED
Gambar 3.1 Blok diagram sensor jarak
Berdasarkan gambar diagram block di atas, LCD 1602 akan menampilkan informasi tentang keberadaan jarak benda atau objek yang ada di depan dan belakang kendaraan kemudian, LED berwarna hijau dan merah sebagai display tambahan selain tampilan pada layar LCD dan mini buzzer sebagai alarm tanda jika sensor pada kendaraan mendeteksi keberadaan benda atau obek yang berada di depan dan belakang kendaraan. Jika penulis menerangkan dengan sebuah diagram alur (flowchart) maka akan tampak seperti pada gambar di bawah ini :
38
Gambar 3.2 Flowchart rangkaian
39
Dari gambar diagram alur di atas LCD akan menampilkan kata “JARAK AMAN” dan LED hijau akan menyala pada saat awal start, kemudian LCD akan menampilkan jarak yang terbaca oleh sensor ultra sonik yang di pasang pada bagian depan dan belakang kendaraan. apabila salah satu dari sensor ultra sonic tersebut mendeteksi benda atau objek yang ada di sekitarnya, jika jarak benda yang terdeteksi masih dalam keadaan jarak aman atau lebih dari 20cm atau seperti yang sudah di set sebelumnya buzzer tidak berbunyi. Tapi, jika jarak yang terbaca menunjukan kurang kurang dari 20 yang berarti jarak dalam keadaan tidak aman, maka buzzer akan berbunyi dan lampu merah berkedip per 10s atau sesuai dengan yang di seting pada progran, kemudian jika jarak benda atau objek yang terdeteksi semakin dekat maka bunyi buzzer dan kedipan LED berwarna merah semakin cepat, sesuai dengan pengaturan awal pada program.
3.2. PERANCANGAN HARDWARE Pada perancangan hardwere ini, penulis menggunakan port-port digital dari papan arduino untuk di hubungkan pada LCD, sensor ultra sonic dan LED serta buzzer. Penggunaan port-port pada arduino tersebut dapat di lihat pada tabel berikut ini : Tabel 3.1 Penggunaan port arduino
No Port Arduino
Komponen
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Not Used Not Used LCD 16 x 2 LCD 16 x 2 LCD 16 x 2 LCD 16 x 2 echo pin sensor ultra sonic 1 Trig pin sensor ultra sonic 1 Echo pin sensor ultra sonic 2 Trig pin sensor ultra sonic 2 LCD 16 x 2 LCD 16 x 2 LCD 16 x 2 Buzzer
40
Gambar 3.3 Board Arduino Uno
Untuk memudahkan dalam penulisan perancangan hardware, pada penyusunan laporan ini, penulis memecah bagian – bagian rangkaian, Rangkaian – rangkaian tersebut antara lain terdiri dari : 1. Perancangan rangkaian power supply 2. Perancangan Rangkaian LCD 1602 3. Perancangan Rangkaian sensor Ultra sonic 4. Perancangan pada Board plan rangkaian
3.2.1. Perancangan Rangkaian Power Supply
Untuk dapat mengoprasikan alat pendeteksi jarak aman kendaraan ini memerlukan power suplay 7-12 volt, maka dalam rangkaian di tambahkan rangkaian untuk penstabil tegangan yaitu :
41
•
Tegangan 9 volt DC Tegangan 9 volt DC digunakan untuk membrikan supply tegangan pada Arduino, karena akan bekerja secara maksimal jika mendapat tegangan diantara 7 – 12 volt. Komponen yang digunakan dalam rangkaian power supply ini adalah IC regulator 7809, dengan aplikasi rangkaian sebagai berikut:
Gambar 3.4 Skematik rangkaian power supply 9 volt
Output dari tegangan ini digunakan untuk memberikan tegangan supply dari Arduino, karena arduino bekerja cukup stabil dengan tegangan 7 – 12 volt, meskipun dalam spesifikasinya tegangan input 4 volt – 30 volt.
3.2.2. Perancangan Rangkaian sensor Ultra Sonik Sensor ultra sonic adalah sebuah alat yang bekerja berdasarkan prinsip pantulan gelombang suara sehingga dapat mendeteksi keberadaan suatu objek di depanya. Sensor ini bekerja di daerah batas gelombang suara dari 40 KHz sampai dengan 400 KHz. sensor ultra sonic memerlukan catu daya 5v untuk dapat bekerja.arus pada mode siaga : < 2 mA lebar sudut deteksi ± 15º hingga
42
mempunyai jarak deteksi akurat mencapai 1m dapat mendeteksi (namun kurang presisi) hingga 3m.
Aplikasi rangkaian sensor ultra sonik pada alat yang akan di buat ini adalah sebagai berikut:
Gambar 3.5 Skematik rangkaian sensor ultra sonic
Tabel 3.2 Penggunaan port sensor ultra sonic HC-SR04
Port ultra sonic HC-SR04
komponen
Vcc (sensor 1)
9 v DC
trig (sensor 1)
Arduino pin 9
echo (sensor 1)
Arduino pin 8
GND (sensor 1)
Ground
Vcc (sensor 2)
9 v DC
trig (sensor 2)
Arduino pin 7
echo (sensor 2)
Arduino pin 6
GND (sensor 2)
Ground
43
3.2.3. Perancangan LCD
Dalam tugas akhir ini penulis menggunakan LCD 16 x 2, karena kompenen ini mampu menanpilkan 2 baris karakter yang masing-masing dapat menampilkan 16 karakter. Dengan penggunaan port-portnya seperti pada gambar dibawah.
Gambar 3.6 Skematik rangkaian LCD
44
Tabel 3.3 Penggunaan port LCD
port LCD GND Vcc VEE RS R/W EN DB0 DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 15 16
kompoen Ground 5 volt DC variable resistor Arduino pin 12 Arduino pin 11 Arduino pin 10 Not Use Not Use Not Use Not Use Arduino pin 5 Arduino pin 4 Arduino pin 3 Arduino pin 2 Not Use Ground
45
Gambar 3.7 Skema rangkaian prototype
46
3.3. PERANCANGAN SOFTWARE Perancangan sofware prototype alat pendeteksi jarak aman pada kendaraan ini menggunakan bahasa C/C++ yang disederhanakan. Dalam prototype ada beberapa pemrogaman yang dibutuhkan antara lain:
3.3.1. Pemrogaman LCD Untuk dapat menampilkan kata / tulisan pada LCD 16 x 2 di butuhkan pemrograman seperti contoh di bawah :
Gambar 3.8 Skrip pemrogaman dasar LCD
47
3.3.2. Pemrograman Sensor Ultra Sonik Untuk dapat mendeteksi sebuah objek atau benda pada sensor di berikan program seperti di bawah:
Gambar 3.9 Pemrograman Sensor Ultra Sonik
