Moving Text Display Dengan Bluetooth Sebagai Media Akses
Oleh: Wawan Kurniawan NIM : 612005075
Skripsi Untuk melengkapi syarat-syarat memperoleh Ijasah Sarjana Teknik Elektro
FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS KRISTEN SATYA WACANA SALATIGA
2012
Moving Text Display Dengan Bluetooth Sebagai Media Akses
Oleh: Wawan Kurniawan NIM : 612005075
Skripsi ini telah diterima dan disahkan Sebagai salah satu persyaratan guna mencapai
SARJANA TEKNIK ELEKTRO dalam Konsentrasi Teknik Elektronika
FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS KRISTEN SATYA WACANA SALATIGA
Disahkan oleh : Pembimbing I
Pembimbing II
Ir. Lukas B.Setyawan, M.Sc
Daniel Santoso, M.S
Tgl : …………………
Tgl : …………………
INTISARI Di tempat umum seperti terminal, informasi sangat dibutuhkan untuk memudahkan layanan bagi para penumpang yang datang. Namun informasi penting seperti informasi trayek bis, jam keberangkatan, tarif dan informasi lainnya terkadang tidak disampaikan dengan baik sehingga penumpang sering kebingungan dan harus mencari sendiri informasi tersebut. Untuk mengatasi permasalahan ini, penulis merancang media penampil informasi bergerak (moving text display) 2 warna yang dapat dikendalikan dengan media akses bluetooth. Alat ini dapat diakses oleh PC atau notebook melalui port serial dan juga bisa diakses melalui notebook atau handphone yang memiliki koneksi bluetooth. Pada aplikasi handphone terdapat pilihan input teks, pilihan warna dan pilihan animasi untuk mengatur tampilan pada dot matrix. Pada alat ini juga terdapat modul konsol operator berupa LCD karakter dan keypad untuk mengecek dan mengakses secara langsung tampilan pada dot matrix. Pada pengujian di bis, alat ini diletakkan di bagian kaca depan bis dan posisinya menghadap keluar. Tampilan display terlihat jelas pada pagi dan malam hari namun menjadi redup pada siang hari karena pengaruh sinar matahari. Jarak pengiriman data saat tidak ada halangan mencapai 8 meter dan saat ada halangan hanya sampai 3 meter.
i
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah menyertai penulis dalam penyelesaian tugas skripsi ini baik dalam penulisan maupun perancangan alat, sehingga skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik sebagai syarat untuk menyelesaikan studi Strata 1 di Fakultas Teknik Elektro dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana. Pada kesempatan ini juga, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada berbagai pihak, antara lain: 1. Alm. Papah tercinta yang telah bekerja keras memenuhi semua kebutuhan penulis dan terima kasih atas doa serta dorongan semangatnya. 2. Alm. Emak tercinta yang selalu mendoakan, mendidik, mengingatkan dalam berbagai hal sehingga penulis menjadi lebih baik dari sebelumnya. 3. Mamah tercinta yang selalu mendorong, mengingatkan, dan memberi dukungan kepada penulis baik di dalam doa, finansial serta semangat yang telah diberikan. 4. Bapak Ir. Lukas B.S, M.Sc dan Bapak Daniel Santoso, M.S yang telah meluangkan waktu dalam membimbing dan memberikan arahan yang baik. 5. Om Frans, kou Yanti, kou Vivi, om Tionghan, pek Liep, wak Wa, kou Dewi, om Sam, om Edi, cek Thwan dan yang lainnya yang selalu memberikan dukungan dalam doa, semangat dan finansial sehingga penulis dapat mengerjakan tugas akhir ini dengan baik dan lancar. 6. Santi, cie Sherly, koh Aang, koh Ronny dan saudara-saudara yang lain yang telah mendukung penulis dalam banyak hal. 7. Seluruh tenaga pengajar FTEK yang telah memberikan bekal ilmu dan pengetahuan selama kuliah. ii
8. Sahabat karibku Patria, Budhi, Randy, Advent, Widji yang telah menjadi teman dalam suka maupun duka, khususnya Patria terima kasih atas semua bantuannya dalam menyelesaikan tugas akhir ini ^^. 9. Teman-teman angkatan 2005 yang sudah menjadi rekan seperjuangan dalam mengarungi perkuliahan Julius, Yabert, Samuel, Tjiong, Victor, Peter, Michael, Dennis, Eko, Kiki dan semuanya. 10. Teman-teman lab skripsi yang ikut membantu, menolong, memberikan ide dan saran dalam mengerjakan skripsi Bayu 04, Daniel 05, B’jat, Ponco, Beeha, Thomas, Jan, Hansen, Luis, Yohan, Ardi, Pakce, Pakde, Trek dan semuanya. 11. Teman-teman futsal “El Caballero FC”, “El Fosil FC” dan “Bethany Solo FC” yang tidak dapat disebutkan satu persatu terima kasih telah membuat penulis selalu “berkeringat”, menjadi sehat dan selalu ceria. 12. Pimpinan dan para anggota staff P.O Muncul yang telah membantu penulis sehingga dapat melakukan pengujian alat dengan baik dan lancar. 13. Pihak-pihak lain yang belum sempat penulis cantumkan satu per satu yang sudah memberikan bantuan dalam penyelesaian skripsi ini. Akhir kata, penulis menyadari bahwa masih terdapat banyak kekurangan dalam skripsi ini, namun penulis berharap semoga penulisan skripsi ini dapat berguna dan bermanfaat bagi kita semua. Sekian kata pengantar dari penulis. Tuhan memberkati.
Salatiga, Mei 2012
Wawan Kurniawan iii
DAFTAR ISI Halaman INTISARI …………………………………………………………………………… i KATA PENGANTAR ………………………………………………………………. ii DAFTAR ISI ………………………………………………………………………… iv DAFTAR GAMBAR ……………………………………………………………….. vii DAFTAR TABEL …………………………………………………………………... x BAB I PENDAHULUAN ………………………………………………………….. 1 1.1. Tujuan ……………………………………………………………………. 1 1.2. Latar Belakang Masalah …………………………………………………. 1 1.3. Batasan Masalah …………………………………………………………. 6 1.4. Sistematika Penulisan ……………………………………………………. 7 BAB II DASAR TEORI ……………………………………………………………. 8 2.1. Bluetooth …………………………………………………………………. 8 2.1.1. Aplikasi dan layanan …………………………………………………. 8 2.1.2. Topologi jaringan Bluetooth ………………………………………….. 9 2.1.3. Protokol Bluetooth ……………………………………………………. 10 2.1.4. Keamanan Bluetooth …………………………………………………. 13 2.1.5. FHSS ………………………………………………………………….. 14 2.2. Mikrokontroler ATMEGA32 ……………………………………………... 15 2.2.1. Input-Output …………………………………………………………. 17 2.2.2. USART (Universal Synchronous and Asynchronous Serial Receiver and Transmitter) …………………………………………………….. 17 2.3. Modul Bluetooth CSR MB-C04 ………………………………………….. 21 iv
2.4. Modul Dot Matrix D40571B-NM ………………………………………… 21 BAB III PERANCANGAN SISTEM ……………………………………………….. 24 3.1. Gambaran Perancangan …………………………………………………… 24 3.2. Perancangan Perangkat Keras …………………………………………….. 27 3.2.1. Modul Bluetooth CSR MB-C04 ………………………………………. 27 3.2.2. Modul Mikrokontroler ………………………………………………… 28 3.2.3. Modul Tampilan User ………………………………………………… 31 3.2.3.1. Modul LCD karakter 3.2.3.2. Modul keypad
................................................................. 31
........................................................................... 33
3.2.4. Modul Display dan Driver dot matrix ………………………………… 35 3.2.5. Modul Regulator ……………………………………………………… 39 3.3. Perancangan Perangkat Lunak ……………………………………………. 40 3.3.1. Flowchart menu utama pada aplikasi user …………………………… 41 3.3.2. Flowchart pengiriman data pada aplikasi user ……………………….. 43 3.3.3. Flowchart program pada mikrokontroler …………………………….. 45 BAB IV PENGUJIAN ALAT
…………………………………………………… 47
4.1. Pengujian jalur komunikasi RS 232 ……………………………………… 47 4.2. Pengujian modul Bluetooth MB C04 …………………………………….. 49 4.3. Pengujian aplikasi J2ME …………………………………………………. 51 4.3.1. Software untuk membuat aplikasi ........................................................ 51 4.3.2. Tampilan icon aplikasi 4.3.3. Halaman login
....................................................................... 52
.................................................................................... 52
4.3.4. Halaman menu utama .......................................................................... 53 4.3.5. Menu kirim data ................................................................................... 54 v
4.3.6. Menu ubah password ........................................................................... 55 4.3.7. Menu Help ............................................................................................ 56 4.3.8. Menu about ........................................................................................... 57 4.3.9. Pengujian pada handphone lain ............................................................. 57 4.3.10. Pengujian pengiriman data melalui handphone .................................. 58 4.4. Pengujian modul konsol operator dan display dot matrix ………………… 59 4.4.1. Mode akses pada konsol operator
................................................... 59
4.4.2. Mode program pada konsol operator …………………………………. 61 4.5. Pengujian alat di dalam bis ……………………………………………… 63 BAB V PENUTUP .................................................................................................... 66 5.1. Kesimpulan ……………………………………………………………….. 66 5.2. Saran Pengembangan .................................................................................. 67 DAFTAR PUSTAKA ………………………………………………………………. 68 LAMPIRAN A : Cara Penggunaan Perangkat ……………………………….......... 69 LAMPIRAN B : Surat Keterangan Ijin Pengujian ……………………………….... 72
vi
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1.1.
Gambaran posisi alat ……………………………………………… 2
Gambar 1.2.
Bis yang tidak menggunakan moving text display ………………… 3
Gambar 1.3.
Bis yang telah menggunakan moving text display ………………… 3
Gambar 1.4.
Bus Moving Text Display …………………………………………. 4
Gambar 2.1.
Beberapa contoh modul aplikasi Bluetooth ……………………….. 9
Gambar 2.2.
Topologi jaringan Bluetooth ………………………………………. 10
Gambar 2.3.
Layer-layer di dalam stack protokol Bluetooth …………………… 11
Gambar 2.4.
Single frequency hopping system …………………………………. 15
Gambar 2.5.
Pinout ATMEGA32 ………………………………………………. 16
Gambar 2.6.
Register pengatur USART ………………………………………… 18
Gambar 2.7.
Register UCSRA pada USART …………………………………… 18
Gambar 2.8.
Register UCSRB pada USART …………………………………… 18
Gambar 2.9.
Register UCSRC pada USART …………………………………… 19
Gambar 2.10.
Register UBRR pada USART …………………………………….. 20
Gambar 2.11.
CSR Bluetooth Modules MB-C04 ………………………………… 21
Gambar 2.12.
Dotmatrix 5x7 led …………………………………………………. 22
Gambar 2.13.
Konfigurasi pin Dotmatrix led 5x7 tipe D40571B-NM …………… 22
Gambar 3.1.
Gambaran Keseluruhan Alat ……………………………………… 24
Gambar 3.2.
Diagram Alir Sistem Kerja Alat …………………………………… 25
Gambar 3.3.
Skematik Rangkaian Board CSR MB-C04 ………………………… 27
Gambar 3.4.
Pengendali Utama Mikrokontroler ………………………………... 29 vii
Gambar 3.5.
Untai Osilator ATMega32 …………………………………………. 30
Gambar 3.6.
Untai Modul LCD …………………………………………………. 31
Gambar 3.7.
Untai Modul Keypad ………………………………………………. 34
Gambar 3.8.
Dotmatrix 5x7 led ………………………………………………….. 35
Gambar 3.9.
Konfigurasi pin Dotmatrix led 5x7 tipe D40571B-NM .................... 35
Gambar 3.10.
Gambaran moving text display yang dibuat ...................................... 36
Gambar 3.11.
Driver untuk 1 baris .......................................................................... 36
Gambar 3.12.
Skema driver untuk 8 titik kolom dot matrix .................................... 37
Gambar 3.13.
Modul Regulator .............................................................................. 39
Gambar 3.14.
Regulator KIA 78R33PI .................................................................. 40
Gambar 3.15.
Diagram Alir Menu Utama Program ……………………………… 41
Gambar 3.16.
Diagram Alir Proses Pengiriman Data melalui koneksi Bluetooth…. 43
Gambar 3.17.
Diagram Alir program pada mikrokontroler ………………………. 45
Gambar 4.1.
Blok pengujian komunikasi RS 232 ……………………………….. 47
Gambar 4.2.
Tampilan hyperterminal pada pengujian komunikasi RS 232 …….. 48
Gambar 4.3.
Tampilan lcd karakter pada pengujian komunikasi RS 232 ……….. 48
Gambar 4.4.
Blok pengujian modul Bluetooth MB C04 ....................................... 49
Gambar 4.5.
Tampilan hyperterminal pada pengujian komunikasi Bluetooth ….. 49
Gambar 4.6.
Tampilan lcd karakter pada pengujian komunikasi Bluetooth ……. 50
Gambar 4.7.
Tampilan simulasi handphone pada Netbeans ……………………. 51
Gambar 4.8.
Tampilan icon aplikasi yang telah di-instal ...................................... 52
Gambar 4.9.
Tampilan halaman login saat input salah …………………………. 53
Gambar 4.10.
Tampilan halaman login saat input benar …………………………. 53
Gambar 4.11.
Tampilan menu utama …………………………………………….. 54 viii
Gambar 4.12.
Tampilan hasil pencarian perangkat Bluetooth ................................. 55
Gambar 4.13.
Tampilan pesan error pengiriman data ……………………………. 55
Gambar 4.14.
Tampilan menu ubah password untuk masukkan input salah .......... 56
Gambar 4.15.
Tampilan menu ubah password untuk masukkan input benar …….. 56
Gambar 4.16.
Tampilan halaman help ……………………………………………. 57
Gambar 4.17.
Tampilan halaman about ………………………………………….. 57
Gambar 4.18.
Pengujian pada Hp Nokia 6600 ……………………………………. 58
Gambar 4.19.
Pengujian pada Hp Sony Ericsson W610i …………………………. 58
Gambar 4.20.
Pengujian pengiriman data dari Hp ke lcd ………………………… 58
Gambar 4.21.
Modul konsol operator …………………………………………….. 59
Gambar 4.22.
Diagram alir mode akses pada konsol operator …………………… 60
Gambar 4.23.
Diagram alir mode program pada konsol operator ………………… 62
Gambar 4.24.
Pengujian konsol operator dan dot matrix …………………………. 63
Gambar 4.25.
Posisi alat dilihat dari luar bis …………………………………….. 64
Gambar 4.26.
Posisi alat dilihat dari dalam bis …………………………………… 64
Gambar 4.27.
Peletakkan modul konsol operator ………………………………… 65
Gambar 4.28.
Sumber tegangan AC pada bis …………………………………….. 65
ix
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1.1.
Perbandingan alat yang sudah ada dengan alat yang dirancang …… 5
Tabel 2.1.
Register pengatur I/O pada ATMEGA32 …………………………. 17
Tabel 2.2.
Rumus Penentuan Baudrate ............................................................ 20
Tabel 3.1.
Karakteristik CSR MB-C04 ……………………………………….. 28
Tabel 3.2.
Konfigurasi Pin LCD M1632 ............................................................ 32
Tabel 3.3.
Spesifikasi LM2576 ………………………………………………. 39
Tabel 4.1
Hasil pengujian jalur komunikasi RS232 ………………………… 48
Tabel 4.2.
Hasil pengujian pengiriman dengan komunikasi Bluetooth ............. 49
Tabel 4.3.
Hasil pengujian tanpa ada halangan ………………………………. 50
Tabel 4.4.
Hasil pengujian saat ada halangan ………………………………… 50
x
