PROTOTIPE KUNCI PINTU MENGGUNAKAN MOTOR STEPPER BERBASIS ARDUINO MEGA 2560 DENGAN PERINTAH SUARA PADA ANDROID. (Skripsi) Oleh GUNTUR NANDA PRAKASA

PROTOTIPE KUNCI PINTU MENGGUNAKAN MOTOR STEPPER BERBASIS ARDUINO MEGA 2560 DENGAN PERINTAH SUARA PADA ANDROID

(Skripsi)

Oleh GUNTUR NANDA PRAKASA

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG 2017

ABSTRAK

Prototipe Kunci Pintu Menggunakan Motor Stepper Berbasis Arduino Mega 2560 dengan Perintah Suara pada Android Oleh GUNTUR NANDA PRAKASA

Kunci memegang peranan penting dalam sebuah sistem keamanan.Sistem kunci pintu rumah yang ada sekarang ini sebagian besar masih menggunakan kunci mekanik konvensional. Perkembangan teknologi digital memberikan solusi kemudahan dalam sebuah sistem kunci sebagai pengaman. Berdasarkan hal tersebut di atas, terpikirkan oleh penulis untuk membuat pengaman pintu yang dapat dikendalikan dari jarak jauh sehingga dapat memudahkan pemilik rumah untuk mengontrol kunci pintu ketika lupa mengunci atau menaruh kunci pintu. Aplikasi voice controller merupakan aplikasi berbasis sistem operasi android yang digunakan untuk mengenali kata perintah. Aplikasi menggunakan komunikasi bluetooth dalam pengendaliannya sehingga aplikasi ini dapat beroperasi dalan jarak 1 hingga 14 meter pada kondisi ruang terbuka. Pengendalian kecepatan motor dc jenis stepper ini mengatur sudut dan arah gerak motor menggunakan rangkaian driver motor stepper. Hasil penelitian memperlihatkan bahwa semakin berat beban yang diberikan pada alat ini maka nilai daya saat membuka dan mengunci pintu tetap konstan.Prototipe kunci pintu dengan kendali suara berbasis arduino mega 2560 hanya diberikan beban 0,08 kg , 0,115 kg, 0,128 kg, dan 0,170 kg. Kata kunci: Kunci , Motor Stepper , Mikrokontroler Arduino Mega 2560, Driver Motor Stepper.

ABSTRACT

PROTOTYPE DOOR LOCK USING MOTOR STEPPER BASED ARDUINO MEGA 2560 WITH VOICE COMMANDS ON ANDROID By Guntur Nanda Prakasa

The key plays an important role in security system. The house door lock system which exist today largely is still using a conventional mechanical key. The development of digital technology provides convenience in key system for safety. Based on reason, the work focused on desaigning safety doors that can be controlled remotely, therefore it is easier for the owners to control door lock when forgetting to lock. Voice application controller is the Android operating system-based application that is used to identify the command word. The application using bluetooth communication so that it can operate within a distance of 1 to 14 meters in open space.The DC motor speed control set the angle and direction of motion of the motor by using the stepper motor driver circuit . The result showed that the of larger the load,the power for locking and releasing the key is still contants. The prototype of this voice control locked system manage the load of 0.08 kg, 0.115 kg, 0.128 kg, and 0.170 kg. Keywords: Key, Stepper Motor, Arduino Mega Microcontroller 2560 , Driver Stepper motor.

PROTOTIPE KUNCI PINTU MENGGUNAKAN MOTOR STEPPER BERBASIS ARDUINO MEGA 2560 DENGAN PERINTAH SUARA PADA ANDROID

Oleh GUNTUR NANDA PRAKASA

Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai Gelar SARJANA TEKNIK

Pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Lampung

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG BANDAR LAMPUNG 2017

RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Tanjung Baru Timur, Lampung pada tanggal 05 Agustus 1994 sebagai anak Pertama dari tiga bersaudara, dari bapak Edi saputra dan ibu Erna Wati. Pendidikan sekolah dasar diselesaikan di SDN 1 Tanjung Baru Timur pada tahun 2006, Sekolah Menengah Pertama di SMPN 1 Bukit Kemuning diselesaikan pada tahun 2009, dan Sekolah Menengah Atas di SMAN 1 Bukit Kemuning diselesaikan pada tahun 2012. Pada tahun 2012, Penulis terdaftar sebagai mahasiswa Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Lampung melalui jalur SNMPTN (Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri) Tes Tertulis 2012. Selama menjadi mahasiswa penulis pernah menjadi asisten Laboratorium Konversi Energi Elektrik Universitas Lampung pada tahun 2014-2017. Penulis juga aktif dalam organisasi Himpunan Mahasiswa Teknik Elektro (HIMATRO) sebagai Kepala Divisi Kewirausahaan pada tahun 2014-2015 dan Anggota Divisi Pendidikan pada tahun 2013-2014. Pada 4 Februari - 3 Maret 2015, Penulis melaksanakan Kerja Praktik di PT.PERTAMINA RU III PLAJU.

PERSEMBAHAN

Dengan Ridho Allah SWT, teriring shalawat kepada Nabi Muhammad Shalallahu Alaihi W assalam Karya tulis ini kupersembahkan untuk: Ayah dan Ibuku Tercinta Edi Saputra & Erna Wati Serta Adikku Tersayang Jerry Equardo dan Della Dinda Aprillia Keponakan Tersayang Rafael nikolas sadewa, Moura violen azzhalea andrie , dan Marissa shesa nova Teman-teman kebanggaanku Rekan-rekan Jurusan Teknik Elektro Almamaterku Universitas Lampung Bangsa dan Negaraku Republik Indonesia Terima-kasih untuk semua yang telah diberikan kepadaku. Jazzakallah

Khairan.

11

MOTTO “Diwajibkan atas kamu berperang, padahal berperang itu adalah sesuatu yang kamu benci. Boleh jadi kamu membenci sesuatu, padahal ia amat baik bagimu, dan boleh jadi (pula) kamu menyukai sesuatu, padahal ia amat buruk bagimu; Allah mengetahui, sedang kamu tidak mengetahui." (Al-Quran, Surat Al-Baqarah: 216) “Karena Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan. Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan.” ( Al-Quran, Surat Al – Insyirah, 94 : 5 – 6 ) “Tidak ada balasan untuk kebaikan selain kebaikan (pula)” (Al-Quran, Surat Ar – Rahman, 55 : 60) “Apabila manusia telah meninggal dunia maka terputuslah semua amalannya kecuali tiga amalan : shadaqah jariyah, ilmu yang bermanfaat, dan anak sholih yang mendoakan dia.” ( HR. Muslim ) “Manusia yang berakal ialah manusia yang suka menerima dan meminta nasihat.” ( Umar bin Khatab RA )

SANWACANA Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayahnya kepada penulis, sehingga dapat terselesaikanya tugas akhir ini. Shalawat serta salam disanjungkan kepada Nabi Muhammad Shalallahu Alaihi Wassalam yang dinantikan syafaatnya di hari akhir kelak. Skripsi yang berjudul “PROTOTIPE KUNCI PINTU MENGGUNAKAN MOTOR STEPPER BERBASIS ARDUINO MEGA 2560 DENGAN PERINTAH SUARA PADA ANDROID” digunakan sebagai salah satu syarat guna memperoleh gelar sarjana di jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Lampung. Dalam masa perkuliahan dan penelitian, penulis mendapat banyak hal baik berupa dukungan, semangat, motivasi dan banyak hal yang lainya. Untuk itu penulis mengucapkan terimakasih kepada : 1. Bapak Prof. Dr. Ir. Hasriadi Mat Akin, M.P. selaku Rektor Universitas Lampung. 2. Bapak Prof. Suharno, M.Sc., Ph.D. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Lampung. 3. Bapak Dr. Ing. Ardian Ulvan, S.T., M.Sc. Selaku kepala Jurusan Teknik Elektro fakultas Teknik Universitas Lampung.

4. Bapak Ir. Noer Soedjarwanto, M.T.

selaku Dosen Pembimbing Utama.

Terimakasih atas kesedian waktunya untuk membimbing dan memberikan ilmu. 5. Bapak Ozea Zebua,S.T.,M.T. selaku pembimbing kedua. Terimakasih atas waktu dan bimbinganya selama mengerjakan tugas akhir 6. Bapak Dr. Ahmad Saudi Samosir ,S.T.,M.T. selaku dosen penguji tugas akhir. Terimakasih atas masukan guna membuat tugas akhir ini menjadi lebih baik. 7. Seluruh Dosen Teknik Elektro, Terimakasih atas bimbingan dan ilmu yang telah diberikan selama menuntut ilmu di Jurusan Teknik Elektro Universitas Lampung. 8. Keluarga Besar Teknik Elektro, Mbak Ning, Mbak Diah, Mas Daryono , Mas Riyadi dll, terimakasih atas kebersamaan dan waktu serta ilmu yang telah diberikan. 9. Ayah dan Ibu, Edi Saputra dan Erna Wati. Tiada kata yang dapat tertulis atas segala pengorbanan yang kalian lakukan untuk hidupku, hanya terimakasih yang tak terkira atas segala yang telah dilakukan untukku. 10. Adiku Jerry Equardo dan Della Dinda Aprillia terimakasih atas motivasi dan dukunganya agar segera menyelesaikan Tugas Akhir ini. 11. Ikko, Gio, Mona, Riska, Khorik, dan Citra Keluarga KKN Periode Juli 20152016 terimakasih atas do’a, motivasi, serta hal-hal yang telah membuat penulis semangat untuk mengerjakan Tugas Akhir ini.. 12. Teman Seperjuangan Skripsi Andri Abadi,S.T., Mahendra Dwi G, S.T. Winal Prawira, Yogi Aldino, Faizun Z, Kris Sivam, Angga Kurniawan dan temanteman yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu.

13. Kepada Adik adik ELANG 12’ Bella Nurbaity Shafira, S.T., Ratih Ningtyas, Windy Selviana, Gusti Robiatul A, Desi Purnama Sari, Dika Fauzia , dan Risdawati Hutabarat, S.T. terimakasih atas do’a, motivasi, serta hal-hal yang telah membuat penulis semangat untuk mengerjakan Tugas Akhir ini. 14. Kak Adit Hartanto, S.T.,Kak Denny Firmansyah Z, S.T., Kak Apriwan Rizki, S.T. dan Kak Habib Sutriharjo, S.T. Terimakasih telah banyak membantu penulis dalam mengerjakan Tugas Akhir ini sehingga selesai dengan baik. 15. Sahabat Konversi (Aji P, Rio, Dharma, Ipan , Panji, Yayan, Gusti, Hardy, Agung D.S, Hekson, Paian, Andre BA , Pitia , Nabilla dan Rendi) terimakasih atas kebersamaanya selama ini. 16. Rizki Alandani, C.S.T dan Rudi Ernansyah (Sensei Yang Terhormat) terimakasih telah mengajari serta menemani hingga penulis mendapatkan gelar S.T semoga cepat menyusul. 17. Kepada Teman Seperjuangan Eldineri Zulkarnain,S.P , Windu Nur Hardiranto dan Zaki Mubarok, A.Md.Pet terimakasih banyak karna telah merepotkan selama ini. 18. Teman-teman keluarga besar ELANG (Elektro Angkatan) 2012 terimakasih atas segala yang telah diberikan. Semoga apa yang telah diberikan selama ini mendapat balasan yang lebih baik dari dari Allah SWT. Bandar lampung, Penulis,

April 2017

Guntur Nanda Prakasa

DAFTAR ISI Halaman

DAFTAR ISI .....................................................................................................i DAFTAR GAMBAR .........................................................................................v DAFTAR TABEL .............................................................................................vii BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang .............................................................................................. 1 1.2 Tujuan Penelitian ........................................................................................... 3 1.3 Manfaat Penelitian ......................................................................................... 3 1.4 Rumusan Masalah .......................................................................................... 3 1.5 Batasan Masalah ............................................................................................ 4 1.6 Hipotesis ........................................................................................................ 4 1.7 Sistematika Penulisan .................................................................................... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Motor Stepper ................................................................................................. 6 2.2 Pengendali Motor Stepper ............................................................................... 10 2.3 Arduino Mega 2560 ........................................................................................ 11 2.4 Bluetooth HC-05 Module ................................................................................ 12 2.5 Pemograman Android ..................................................................................... 13 2.5.1 Paket Android Speech ........................................................................... 13 2.5.2 Paket Bluetooth Android....................................................................... 15 2.5.2.1 Bluetooth Permission................................................................ 17

ii

BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ......................................................................... 19 3.2 Alat dan Bahan ................................................................................................ 19 3.3 Metode Penelitian............................................................................................ 20 3.3.1 Studi Literatur ....................................................................................... 20 3.3.2 Perancangan Alat dan Sistem ................................................................ 20 a. Penentuan komponen ........................................................................ 20 b. Perancangan Hardware .................................................................... 21 c. Perancangan Software ....................................................................... 21 d. Perancangan Program pada Mikrokontroler Arduino ...................... 21 3.3.3 Pengujian Alat dan Sistem ................................................................... 26 a. Pengujian Pengenalan Suara ............................................................. 27 b. Pengujian Arduino ............................................................................ 27 c. Pengujian Kontrol Motor Stepper ..................................................... 27 3.3.4 Analisa Sistem ...................................................................................... 28

a. Deskripsi Umum Sistem ................................................................... 28 b. Analisa Sistem Voice Recognition .................................................... 29 c. Analisa Rangkaian Kendali Motor Stepper ...................................... 31 3.4 Diagram Alir penelitian................................................................................... 32 3.5 Analisa dan Kesimpulan ................................................................................. 32 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Perancangan Alat ............................................................................................ 34

iii

4.2 Pelaksanaan Perangkat Keras dan Pengujian .................................................. 35 4.2.1 Sistem Rangkaian Sistem Keseluruhan ................................................ 35 4.2.2 Bentuk Fisik Sistem Perangkat Keras ................................................... 36 4.2.3 Mikrokontroler Arduino Mega 2560 ................................................... 37 4.2.4 Motor Arus Searah Jenis Stepper .......................................................... 37 4.2.5 Driver motor stepper (Easy Driver Stepper) ......................................... 38 4.2.6 Power Supply ........................................................................................ 39 4.3 Hasil Perancangan Aplikasi Kunci Pintu via Android .................................... 39 4.4 Pengujian Aplikasi Android ............................................................................ 42 4.4.1 Pengujian Aplikasi Voice Controller .................................................... 42 4.4.2 Pengujian Perangkat Bluetooth ............................................................. 45 4.4.3 Pengujian Komunikasi USART ........................................................... 46 4.4.4 Pengujian Perangkat Keras secara Keseluruhan ................................... 48 4.5 Pengujian Beban.............................................................................................. 49 4.5.1 Pengujian dengan beban 0.080 kg ....................................................... 49 4.5.2 Pengujian dengan beban 0.115 kg ...................................................... 49 4.5.3 Pengujian dengan beban 0.128 kg ....................................................... 50 4.5.4 Pengujian dengan beban 0.170 kg ....................................................... 50 4.6 Perhitungan Daya dan Torsi Motor ................................................................ 52 4.6.1 Hasil Perhitungan Daya dan Torsi Motor dengan 0.080 kg .................. 52 4.6.2 Hasil Perhitungan Daya dan Torsi Motor dengan beban 0.115 kg ..... 53 4.6.3 Hasil Perhitungan Daya dan Torsi Motor dengan beban 0.128 kg ...... 55 4.6.4 Hasil Perhitungan Daya dan Torsi Motor dengan beban 0.170 kg ...... 56

iv

4.7 Pembahasan ..................................................................................................... 58 4.8 Kelebihan dan Kekurangan ............................................................................ 59 4.8.1 Kelebihan .............................................................................................. 60 4.8.2 Kekurangan ........................................................................................... 61 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ..................................................................................................... 62 5.2 Saran ................................................................................................................ 63 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

v

DAFTAR GAMBAR

Gambar

Halaman

2.1

Penampang melintang dari motor stepper tipe variable reluctance (VR) 8

2.2

Ilustrasi sederhana dari motor stepper tipe permanent magnet (PM) ..

9

2.3

Penampang melintang dari motor stepper tipe hibrid ..........................

10

2.4

Easy Driver Stepper Motor ..................................................................

10

2.5 (a) bentuk pulsa keluaran dari pengendali motor stepper ..........................

11

2.5 (b) penerapan pulsa pengendali pada motor stepper dan arah putaran yang bersesuaian ...........................................................................................

11

2.6

Arduino mega 2560 ..............................................................................

12

2.7

Modul bluetooth HC-05 .......................................................................

13

2.8

Bluetooth Permission untuk mengaktifkan Perangkat Bluetooth ........

18

3.1

Diagram alir mikrokontroler arduino ..................................................

24

3.2

Pengendali Motor Stepper ....................................................................

27

3.3

Blok Diagram Perancangan Alat .........................................................

29

3.4

Diagram Alir Aplikasi pada Android ..................................................

30

3.5

Rangkaian shield arduino ....................................................................

31

3.6

Diagram alir penelitian .........................................................................

32

4.1

Rangkaian Sistem Secara Keseluruhan ...............................................

36

4.2

Bentuk Fisik Sistem Perangkat Keras .................................................

36

vi

4.3

Arduino Mega 2560 .............................................................................

37

4.4

Motor DC Jenis Stepper .......................................................................

38

4.5

Easy Driver Stepper ............................................................................

38

4.6

Power Supply .......................................................................................

39

4.7

Diagram

Blok

Perancangan

Tampilan

Login

Aplikasi

Pada

Smartphone .............................................................................................

40

4.8

Diagram Blok Perancangan Tampilan Aplikasi Pada Smartphone .....

40

4.9

Tampilan Login Aplikasi Pada Smartphone .......................................

41

4.10

Tampilan Aplikasi Pada Smartphone ...................................................

41

4.11

Tampilan Perangkat Bluetooth Terhubung .........................................

43

4.12

Tampilan Penelusuran Suara Google ..................................................

44

4.13

Tampilan Hasil Pengenalan Kata .........................................................

44

4.14

Hasil pengujian Komunikasi USART dengan perintah “1” .................

47

4.15

Hasil pengujian Komunikasi USART dengan perintah “2” ................

47

4.16

Hasil pengujian Komunikasi USART dengan perintah “8” .................

48

4.17

Hasil pengujian Komunikasi USART dengan perintah “9” ................

48

4.18

Grafik Hubungan antara Arus terhadap beban pada saat

membuka kunci

pintu dan mengunci pintu ................................................................... 4.19

51

Grafik Hubungan Daya terhadap Beban pada saat membuka kunci pintu dan mengunci pintu .............................................................................

58

vii

DAFTAR TABEL Tabel

Halaman

2.1

Spesifikasi Arduino mega 2560 ...........................................................

12

4.1

Keterangan Gambar Aplikasi. ..............................................................

42

4.2

Hasil Pengujian Jarak Sambungan Bluetooth pada Ruang Terbuka ....

45

4.3

Hasil Pengujian Jarak Sambungan Bluetooth pada Ruang Tertutup ....

46

4.4

Hasil Pengujian beban 0.008 kg (Membuka Kunci 1 dan 2) ...............

49

4.5

Hasil Pengujian beban 0.008 kg (Mengunci 1 dan 2 ) .........................

49

4.6

Hasil Pengujian beban 0.115 kg (Membuka Kunci 1 dan 2) ..............

49

4.7

Hasil Pengujian beban 0.115 kg (Mengunci 1 dan 2) .........................

50

4.8


50

4.9


50

4.10


51

4.11


51

4.12

Kondisi optimal saat mengunci pintu ...................................................

59

4.13

Kondisi optimal saat membuka pintu...................................................

60

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Kunci memegang peranan penting dalam sebuah sistem keamanan.Sistem kunci pintu rumah yang ada sekarang ini sebagian besar masih menggunakan kunci mekanik konvensional. Perkembangan teknologi digital memberikan solusi kemudahan dalam sebuah sistem kunci sebagai pengaman. Berdasarkan hal tersebut di atas, terpikirkan oleh penulis untuk membuat pengaman pintu yang dapat dikendalikan dari jarak jauh sehingga dapat memudahkan pemilik rumah untuk mengontrol kunci pintu ketika lupa mengunci atau menaruh kunci pintu. Pada saat ini perkembangan teknologi seluler telah mengalami kemajuan yang sangat cepat. Hal ini ditunjukkan oleh munculnya bermacam-macam jenis ponsel pintar atau sering disebut dengan smartphone. Ponsel pintar saat ini telah menyajikan teknologi-teknologi yang dapat memberikan kemudahan bagi para penggunanya. Dari segi operating system, ponsel pintar saat ini telah banyak jenisnya seperti android, windows 8, ios dan masih banyak lagi. Dari banyaknya fitur yang ditawarkan oleh ponsel pintar saat ini, ada salah satu teknologi yang cukup memberikan kemudahan bagi penggunanya yaitu fitur pengenalan ucapan atau speech recognition. Dalam sistem operasi android, fitur speech recognition telah diberikan oleh google untuk pengguna melakukan

2

penelusuran menggunakan suara. Dimana pengguna hanya dengan mengucapkan kata atau kalimat maka pengguna terebut dapat menggunakan mesin pencari google. Berawal dari fitur inilah, timbul sebuah pemikiran untuk lebih memanfaatkan fitur speech recognition pada ponsel android untuk mengendalikan sebuah motor arus searah jenis stepper. Dimana dengan mengucapkan sebuah kata perintah, motor ini dapat dikendalikan sesuai keinginan. Motor arus searah atau sering di sebut motor dc merupakan jenis motor listrik yang banyak digunakan sehari-hari. Aplikasi dari motor dc biasanya digunakan pada aplikasi yang menggunakan torsi besar. Motor dc sering digunakan pada peralatan pengangkat beban yang berat serta pada penggerak kendaraan bermotor. Dalam penggunaannya motor dc jenis stepper ini dapat dilakukan pengaturan sudut rotasi motor proporsional dengan pulsa masukan sehingga lebih mudah diatur. Dalam pengendalian motor dc jenis stepper ini bisa dilakukan dengan mengubah nilai sudut rotasi motor proporsional dengan pulsa masukan. Selain bertujuan untuk memberikan kemudahan dalam pengoperasian suatu peralatan, perlu juga dipikirkan bagaimana sebuah peralatan dapat dioperasikan secara lebih luas dan fleksibel. Dengan tingginya mobilitas dari si pengguna, sebuah peralatan dituntut untuk dapat digunakan lebih mudah. Disinilah pemanfaatan fitur komunikasi tanpa kabel yaitu bluetooth. Dengan menggunakan komunikasi bluetooth ini pengendalian operasi motor dc jenis stepper ini dapat lebih luas hingga jarak 15 meter. Dengan penjelasan hal-hal di atas penulis ingin mengangkat tugas akhir dengan judul “Prototipe Kunci Pintu Menggunakan Motor Stepper Berbasis Arduino Mega 2560 dengan Perintah Suara pada Android”.

3

1.2. Tujuan Penelitian Penelitian ini memiliki beberapa tujuan, yaitu: 1. Menciptakan sebuah alat pengendali kunci pintu yang dapat dikendalikan dengan perintah suara. 2.

Merancang sebuah aplikasi berbasis sistem operasi android untuk membantu pengendalian motor stepper.

3. Memperluas jangkauan pengendalian motor stepper dengan sistem komunikasi bluetooth.

1.3. Manfaat Penelitian Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah memberikan kemudahan bagi orang yang menggunakan alat ini tanpa menggunakan kunci konvensional ketika orang lupa mengunci atau menaruh kunci pintu dan juga sering tertinggal atau hilang kuncinya. Maka dengan alat ini hanya dengan mengucapkan perintah suara melalui smartphone kunci pintu otomatis ini dapat terbuka atau terkunci tanpa menggunakan kunci pintu seperti biasanya. .

1.4 Rumusan Masalah Dalam melaksanakan penelitian ini digunakan beberapa rumusan masalah yaitu: 1. Bagaimana mengendalikan kunci pintu menggunakan motor stepper dengan perintah suara berbasis mikrokontroller. 2. Bagaimana membuat aplikasi berbasis sistem operasi android untuk membantu pengendalian motor stepper. 3. Bagaimana memperluas jangkauan dari alat pengendali kunci ini.

4

1.5. Batasan Masalah Penelitian ini memiliki beberapa batasan masalah, yaitu: 1. Perintah suara memanfaatkan fitur speech recognition dari sistem operasi android yang berbasis penelusuran suara google yang diakses secara online. 2. Hanya menggunakan Easy Driver Stepper sebagai pengendali motor stepper untuk membuka dan menutup kunci pintu. 3. Tidak membahas secara detail proses konversi speech recognition pada sistem operasi android. 4. Keamanan kunci pintu ini sama seperti pintu lainnya hanya saja kunci pintu ini lebih memudahkan pengguna dibandingkan kunci konvensional.

1.6. Hipotesis Pada penelitian ini dengan memanfaatkan fitur speech recognition pada sistem operasi android maka dapat mengirimkan perintah suara ke mikrokontroler melalui komunikasi bluetooth. Dengan perintah yang diterima ini, mikrokontroler akan memprosesnya dan mengendalikan motor stepper untuk membuka dan mengunci pintu melalui driver motor stepper. 1.7. Sistematika Penulisan Adapun sistematika penulisan yang digunakan dalan penelitian ini adalah sebagai berikut, I. PENDAHULUAN Bab ini berisi tentang latar belakang penelitian, tujuan penelitian, manfaat penelitian, rumusan masalah, batasan masalah, hipotesis, dan sistematika penulisan laporan penelitian.

5

II. TINJAUAN PUSTAKA Bab kedua ini berisi tentang dasar teori yang akan digunakan sebagai acuan dalam perancangan alat, analisa serta pembahasan yang didapat setelah melakukan penelitian. III. METODE PENILITIAN Bab ketiga ini mengulas tentang alat-alat, prosedur, serta metode perancangan yang digunakan pada penelitian ini. IV. HASIL DAN PEMBAHASAN Bab berikut ini berisi hasil yang didapat setelah melakukan penelitian serta menganalisa hasil penelitian tersebut. V. KESIMPULAN DAN SARAN Bab terakhir ini berisi tetang kesimpulan yang didapat setelah melakukan penelitian serta menuliskan saran-saran yang mungkin menjadi acuan untuk perkembangan alat ini kedepannya.

II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1Motor Stepper Motor stepper adalah perangkat elektromekanis yang bekerja dengan mengubah pulsa elektronis menjadi gerakan mekanis diskrit. Motor stepper bergerak berdasarkan urutan pulsa yang diberikan kepada motor. Karena itu, untuk menggerakkan motor stepper diperlukan pengendali motor stepper yang membangkitkan pulsa-pulsa periodik. Penggunaan motor stepper memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan penggunaan motor DC biasa. Keunggulannya antara lain adalah :



Sudut rotasi motor proporsional dengan pulsa masukan sehingga lebih mudah diatur. 



Motor dapat langsung memberikan torsi penuh pada saat mulai bergerak. 



Posisi dan pergerakan repetisinya dapat ditentukan secara presisi .



Memiliki respon yang sangat baik terhadap mulai, stop dan berbalik (perputaran).



Murah dan banyak dijumpai dipasaran



Dapat menghasilkan perputaran yang lambat sehingga beban dapat dikopel langsung ke porosnya.

Pada motor stepper umumnya tertulis spesifikasi Np (pulsa / rotasi). Sedangkan

7

kecepatan pulsa diekspresikan sebagai pps ( pulsa per second) dan kecepatan putar umumnya ditulis sebagai ω (rotasi / menit atau rpm). Kecepatan putar motor stepper (rpm) dapat diekspersikan menggunakan kecepatan pulsa (pps) sebagai berikut : 𝜔=

2∗𝑝ℎ𝑖∗𝑛

𝜔=

2∗3.14∗𝑛

60

[rps]

60

............................................................................. (1)[11]

Keterangan : 𝜔

= rps

n

= Step/ Putaran (pulsa/ rotasi)

Torsi yang dapat dihasilkan oleh motor stepper dapat dihitung berdasarkan perbandingan daya kerja motor terhadap kecepatan putarannya atau dapat dirumuskan sebagai berikut : 𝑷

τ =𝜔 ........................................................................................ (2) [10] Keterangan : τ

= Torsi (Newton meter)

P

= Daya Kerja Motor (Watt)

𝜔

= Kecepatan sudut (rps)

Untuk mengetahui beban maksimum yang dapat digerakkan motor stepper dapat diperoleh dengan menghitung torsi dengan menggunakan rumus : τ = F. L ................................................................................... (3) [10] Keterangan : F

= Gaya berat yang bekerja terhadap motor (Newton)

L

= Panjang lengan yang bergerak pada motor (meter)

8

Gaya berat yang bekerja terhadap motor dapat dituliskan dengan : F = m. g .................................................................................. (4) [10] Keterangan : m

= Massa (Kg)

g

= Percepatan gravitas (m/s2)

Pada dasaranya terdapat 3 tipe motor stepper yaitu: 1. Motor stepper tipe Variable reluctance (VR) Motor stepper jenis ini telah lama ada dan merupakan jenis motor yang secara struktural paling mudah untuk dipahami. Motor ini terdiri atas sebuah rotor besi lunak dengan beberapa gerigi dan sebuah lilitan stator. Ketika lilitan stator diberi energi dengan arus DC, kutub-kutubnya menjadi termagnetasi. Perputaran terjadi ketika gigi-gigi rotor tertarik oleh kutub-kutub stator. Berikut ini adalah penampang melintang dari motor stepper tipe variable reluctance (VR):

Gambar 2.1. Penampang melintang dari motor stepper tipe variable reluctance (VR) [3]

9

2. Motor stepper tipe Permanent Magnet (PM) Motor stepper jenis ini memiliki rotor yang berbentuk seperti kaleng bundar (tin can) yang terdiri atas lapisan magnet permanen yang diselang-seling dengan kutub yang berlawanan (perhatikan gambar 2.9). Dengan adanya magnet permanen, maka intensitas fluks magnet dalam motor ini akan meningkat sehingga dapat menghasilkan torsi yang lebih besar. Motor jenis ini biasanya memiliki resolusi langkah (step) yang rendah yaitu antara 7,50 hingga 150 per langkah atau 48 hingga 24 langkah setiap putarannya. Berikut ini adalah ilustrasi sederhana dari motor stepper tipe permanent magnet:

Gambar 2.2. Ilustrasi sederhana dari motor stepper tipe permanent magnet (PM) [3] 3. Motor stepper tipe Hybrid (HB) Motor stepper tipe hibrid memiliki struktur yang merupakan kombinasi dari kedua tipe motor stepper sebelumnya. Motor stepper tipe hibrid memiliki gigigigi seperti pada motor tipe VR dan juga memiliki magnet permanen yang tersusun secara aksial pada batang porosnya seperti motor tipe PM. Motor tipe

10

ini paling banyak digunkan dalam berbagai aplikasi karena kinerja lebih baik. Motor tipe hibrid dapat menghasilkan resolusi langkah yang tinggi yaitu antara 3,60 hingga 0,90 per langkah atau 100-400 langkah setiap putarannya. Berikut ini adalah penampang melintang dari motor stepper tipe hibrid:

Gambar 2.3. Penampang melintang dari motor stepper tipe hibrid[3] Berdasarkan metode perancangan rangkaian pengendalinya, motor stepper dapat dibagi menjadi jenis unipolar dan bipolar. 2.2 Pengendali motor stepper (Easy Driver Stepper Motor)

Gambar 2.4. Easy Driver Stepper Motor (Sumber: Koleksi Pribadi) Rangkaian pengendali motor stepper (stepper motor driver) menggunakan komponen utama berupa sebuah IC A3967SLBT yaitu rangkaian driver sederhana untuk mengendalikan motor stepper jenis bipolar dengan gerakan microstepping. Driver ini dapat diberi sumber tegangan mulai dari 6 V sampai 30 V dc dan biasanya driver ini digunakan pada motor bipolar dengan 4, 6 , atau 8 kawat.. Berikut ini

11

adalah ilustrasi struktur motor stepper sederhana dan pulsa yang dibutuhkan untuk menggerakkannya:

(a)

(b)

Gambar 2.5. (a) bentuk pulsa keluaran dari pengendali motor stepper (b) penerapan pulsa pengendali pada motor stepper dan arah putaran yang bersesuaian[3] 2.3 Arduino Mega 2560 Arduino adalah open-source project yang awalnya dikembangkan di Interaction Design Institute Ivera, di Italia utaraoleh Massimo Banzi, David Cuartielles, Tom Igoe, Gianluca Martino, dan David Mellis. Arduino mega 2560 adalah modul mikrokontroler yang menggunakan ATmega 2560. Berikut adalah spesifikasi dari Arduino mega 2560: Tabel 2.1 Spesifikasi Arduino mega 2560 Mikrokontroler

ATmega 2560

Tegangan kerja

5V

Tegangan input (disarankan)

7 – 12V

12

Tegangan input (batas)

6 – 20V

Pin I/O digital

54 pin (15 pin output PWM)

Pin input analog

16 pin

Arus DC setiap pin I/O

20 mA

Arus DC untuk pin 3.3V

50 mA

Memori flash

256 KB yang 8 KB digunakan oleh bootloader

SRAM

8 KB

EEPROM

4 KB

Kecepatan clock

16 MHz

Panjang

101.52 mm

Lebar

53.3 mm

Berat

37 g

Berikut adalah gambar arduino mega 2560:

Gambar 2.6. Arduino mega 2560 (Sumber: Koleksi Pribadi)

2.4 Bluetooth HC-05 module HC-05 adalah modul bluetooth SPP (Serial Port Protocol) yang mudah digunakan dan didesain untuk komunikasi serial tanpa kabel. Modul bluetooth ini menggunakan modulasi bluetooth V2.0 + EDR (Enchanced Data Rate) 3 Mbps

13

dengan memanfaatkan gelombang radio yang berfrekuensi 2,4 GHz. Modul bluetooth ini dapat digunakan sebagai master dan slave. Berikut adalah gambar modul bluetooth HC-05:

Gambar 2.7.Modul bluetooth HC-05(Sumber: Koleksi Pribadi) 2.5 Pemograman Android Pemrograman android dilakukan dengan menggunakan bahasa pemrograman berbasis java. Pemrograman android ini dilakukan dengan menggunakan program yang bernama app inventor. App Inventor adalah aplikasi web sumber terbuka yang awalnya dikembangkan oleh google, dan saat ini dikelola oleh Massachusetts Institute of Technology (MIT).App inventor memungkinkan pengguna baru untuk memprogram komputer untuk menciptakan aplikasi perangkat lunak bagi sistem operasi android. App inventor menggunakan antarmuka grafis, serupa dengan antarmuka pengguna pada Scratch dan StarLogo TNG, yang memungkinkan pengguna untuk men-drag-and-drop obyek 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. 2.5.1. Paket Android.Speech[8] Pada paket Android.Speech ini terdapat satu interface dan lima class di dalamnya. Interface yang terdapat pada paket speech ini adalah RecognitionListener. Interface

14

RecognitionListener

ini

digunakan

untuk

menerima

notifikasi

dari

SpeechRecognizer selama proses pengenalan berjalan. Semua panggilan balik akan dieksekusi pada thread aplikasi utama. Pada interface RecognitionListener ini terdapat public method yaitu: a.

onBeginningOfSpeech(), digunakan ketika memulai berbicara.

b.

onBufferReceived(byte[] buffer), tujuan dari fungsi ini adalah untuk

memberikan umpan balik kepada pengguna mengenai audio yang ditangkap. c.

OnEndOfSpeech(), digunakan ketika setelah pengguna berhenti berbicara.

d.

onError(), terjadi ketika ada kesalahan pada jaringan dan pengenalan.

e.

onPartialResult(), digunakan ketika sebagian pengenalan dapat digunakan.

f.

onReadyForSpeech(), digunakan ketika titik terakhir telah siap untuk

memulai berbicara. g.

onResult(), digunakan ketika hasil pengenalan telah didapatkan.

Selain interface, pada paket ini juga terdapat class yang digunakan, antara lain: a.

RecognitionService, class ini memberikan sebuah class dasar untuk

mengimplementasikan layanan pengenalan. b.

RecognitionService.Callback, class ini menerima panggilan balik dari

layanan pengenalan suara dan diteruskan ke pengguna. c.

RecognizerIntent, konstanta untuk mendukung pengenalan ucapan dengan

memulai sebuah intent. d.

RecognizerResultIntent, konstanta untuk menguhubungkan intent dengan

hasil pengenlan ucapan.

15

e.

SpeechRecognizer, class ini memberikan akses kepada layanan pengenalan

ucapan. 2.5.2. Paket Bluetooth Android[8] Platform android terdapat sebuah stack bluetooth yang memungkikan pengguna untuk bertukar data dengan perangkat bluetooth lainnya secara nirkabel. Kerangka aplikasi ini memberikan akses fungsi bluetooth ini melalui APIs bluetooth android. API ini memungkinkan aplikasi nirkabel terhubung dengan perangkat bluetooth lainnya, yang bisa akses point-to-point ataupun multipoint. Dengan menggunakan API bluetooth ini, sebuah android dapat melakukan beberapa hal, antara lain: -

Memindai perangkat bluetooth lainnya

-

Meng-query perangkat bluetooth lainnya untuk memasangkan perangkat

-

Membuat sambungan RFCOMM

-

Membangun sebuah sambungan dengan menggunakan pencarian layanan pencarian.

-

Mengirimkan data dari dan ke perangkat lainnya

-

Mengatur banyak koneksi Dari semua API bluetooth ini dapat ditemukan dalam paket android.bluetooth. Berikut ini akan dijelaskan class dan interface yang akan dibutukan untuh membuat sebuah komunikasi bluetooth.

a.

Bluetooth Adapter Mempresentasikan adapter bluetooth lokal yang ada (bluetooth radio). Dengan menggunakan BluetoothAdapter ini, aplikasi dapat mencari perangkat

16

bluetooth lainnya, meng-query daftar perangkat yang terhubung, memberikan sebuah BluetoothDevice cara mengetahui MAC address dan membuat sebuah BluetoothServerSocket untuk berkomunikasi dengan perngkatlainnya. b.

Bluetooth Device BluetoothDevice ini digunakan untuk meminta sebuah sambungan dengan perangkat kontrol melalui sebuah BluetoothSocket atau informasi query tentang perangkat seperti nama, alamat, class, dan bonding state.

c.

Bluetooth Socket Memberikan antarmuka untuk sebuah socket bluetooth. Point sambungan ini memungkinkan sebuah aplikasi untuk mengubah data dengan perangkat lainnya melalui output Stream dan input Stream.

d.

Bluetooth Server Socket Memberikan sebuah open server socket untuk melihat permintaan yang masuk. Dalam menghubungkan dua buah perangkat android, salah satu dari perangkat harus membuka server socket dengan menggunakan class ini.

e.

Bluetooth Class Mendeskripsikan karakteristik umum dan kapabilitas dari perangkat bluetooth.

f.

Bluetooth Profile Sebuah antarmuka yang mendefinisikan profil bluetooth.

g.

BluetoothHeadset Memberikan dukungan headset bluetooth untuk digunakan oleh handphone.

h.

Bluetooth A2dp Menjelaskan bagaimana suara dengan kualitas tinggi dapat dikirimkan dari satu perngakat ke perangkat lainnya melalui sambungan bluetooth.

17

i.

Bluetooth Health Mereprsentasikan sebuah proxy profil kesehatan perangkat yang mengontrol layanan bluetooth.

j.

Bluetooth Health Callback Sebuah class abstrak yang digunakan mengimplementasikan panggilan balik Bluetooth health.

k.

Bluetooth Health AppConfiguration Merepresentasikan konfigurasi aplikasi bluetooth health thrid-party register aplikasi untuk berkomunikasi dengan perangkat kontrol health bluetooth.

l.

BluetoothProfile.ServiceListener Sebuah antarmuka dimana pemberitahuan profil bluetooth client profil pada saat terhubung atau tidak dengan layanan.

2.5.2.1. Bluetooth Permission Dalam menggunakan fitur bluetooth pada aplikasi, aplikasi harus medeklarasikan bluetooth permission ini. Aplikasi memperlukan izin untuk menampilkan komunikasi bluetooth, seperti meminta sebuah sambungan, menerima sebuah sambungan, dan transfer data.

18

Gambar 2.8. Bluetooth Permission untuk mengaktifkan Perangkat bluetooth(Sumber: Koleksi Pribadi)

III. METODE PENELITIAN

3.1. Waktu dan Tempat Penelitian

Perancangan dan penelitian ini akan dilakukan pada laboratorium terpadu teknik elektro universitas lampung. Sedangkan waktu pelaksanaan penelitian di estimasikan berlangsung mulai dari bulan Februari 2016 hingga Juli tahun 2016. 3.2. Alat dan Bahan

Dalam melaksanakan penilitian ini alat yang digunakan antara lain: 1. Komputer (PC) 2. Solder 3. Timah 4. PCB board 5. Multimeter 6. Bor PCB 7. Kabel 8. Cairan Feritclorite Selain alat-alat diatas, penulis juga menggunakan komponen-komponen utama yaitu: 1. Motor stepper Sunchor Nema 17 2. Driver motor stepper

20

3. Arduino Mega2560 4. Modul Bluetooth HC-05 5. Gear motor stepper 6. Prototype Kunci pintu Bergerigi 3.3. Metode Penelitian

Dalam menyelesaikan tugas akhir ini, metode penelitian yang di gunakan memiliki 4 tahapan penelitian yaitu:

3.3.1 Studi Literatur Pada tahap ini dilakukan pengumpulan referensi sebagai dasar penentuan konsep penelitian yang akan dilakukan. Referensi yang diperlukan berupa datasheet maupun prinsip kerja dari komponen yang akan digunakan. Dari referensi yang didapat ini juga digunakan untuk menyusun sebuah landasan teori dari penelitian ini. 3.3.2 Perancangan Alat dan Sistem Setelah dilakukannya pengumpulan referensi dan data, tahap selanjutnya yang dilakukan adalah perancangan alat. Pada tahap ini akan dikelompokan menjadi 3 langkah yaitu penentuan komponen, perancangan hardware dan yang terakhir adalah perancangan software. a. Penentuan komponen Penentuan komponen ini dilakukan berdasarkan referensi yang telah didapat sebelumnya. Dimana akan ditentukan komponen apa saja yang akan diperlukan dalan perancangan alat. Ada beberapa hal yang diperhatikan dari komponen yang akan dipakai seperti prinsip kerja alat dan datasheet. Dengan mengetahui

21

prinsip kerja akan dapat mencocokkan apakah komponen terebut cocok dengan konsep yang dibuat. Sedangkan datasheet diperlukan dalam penentuan parameter-parameter dari komponen tersebut. b. Perancangan Hardware Tahap perancangan hardware adalah tahap perakitan dari komponen-komponen yang ada sesuai konsep yang telah ditentukan. Hal pertama yang dilakukan adalah dengan merancang rangkaian penelitian pada sebuah project board terlebih dahulu. Hal ini dilakukan untuk mempermudah bongkar pasang rangkaian pada saat pengujian alat. Setelah dilakukannya pengujian dan dinyatakan berhasil maka selanjutnya akan dilakukan perancangan hardware tahap akhir. c. Perancangan Aplikasi pada Android Setelah perancangan hardware ini maka tahap selanjutnya adalah perancangan software dalam bentuk aplikasi. Perancangan software yang pertama adalah perancangan sistem voice recognition. Aplikasi voice recognition yang dibuat menggunakan fitur app inventor Sehingga aplikasi ini menggunakan database yang disediakan oleh google voice. Dengan digunakannnya database ini, maka pengenalan suara lebih mudah terbaca oleh datasheet yang tersimpan di google voice.

d. Perancangan Program pada Mikrokontroler Arduino Dalam perancangan ini menggunakan software Arduino IDE. Software ini bekerja dengan berbasiskan pemrograman bahasa C. pemrograman dilakukan dengan mengetikkan kode program berupa instruksi-instruksi yang akan

22

mengaktifkan pin pin yang terdapat pada mikrokontroler. Ketika melakukan konfigurasi koneksi terhadap perangkat bluetooth, perlu dipastikan perangkat dalam keadaan aktif dan tidak terkoneksi dengan perangkat nirkabel lainnya.Untuk mengatur

koneksi terhadap bluetooth, konfigurasi default

bluetooth yang digunakan yaitu: Baudrate: 9600 bps Nama: Guntur Pairing kode: 4321 konfigurasi tersebut dapat diatur melalui serial monitor pada arduino IDE. Untuk menguji koneksi arduino terhadap bluetooth dengan mengirimkan perintah “AT” dan jika berhasil maka Bluetooth akan menjawab “OK”. Untuk mengatur konfigurasi baudrate yaitu dengan mengirimkan perintah “AT+BAUD(no.kode)”. jika bluetooth terhubung maka bluetooth akan menjawab “OK”. Untuk mengatur konfigurasi nama maka dapat kita ubah dengan mengirimkan perintah “AT+NAME(nama yang diinginkan)”. Jika berhasil maka Bluetooth akan menjawab “OKsetname”. Sedangkan untuk mengatur konfigurasi kode pin kita dapat mengubahnya dengan mengirimkan perintah "AT+PIN(kode)” dan jika berhasil maka bluetooth akan menjawab “OKsetPIN”. Contoh perintah konfigurasi: AT+BAUD4 AT+NAMEcharlie AT+PIN111210 Setiap perubahan diatas akan berlaku segera setelah perintah dikirim. Adapun indeks yang digunakan untuk mengatur baudrate:

23

1

:1200bps

2

:2400bps

3

:4800bps

4

:9600bps

5

:19200bps

6

:38400bps

7

:57600bps

8

:115200bps

9

:230400bps A

:460800bps

B

:921600bps

C

:1382400bps

24

Start

Kondisi = 0 Bluetooth data

Bluetooth menerima data

Y

Baca data bluetooth

T Y

Bluetooth data = 1

Y

Kondisi =1 atau kondisi =2

“Pintu terbuka 1, coba lagi membuka dengan buka 1”

T

T

Buka 1

Kondisi = Kondisi - 1

“Pintu Sudah Terbuka “

Bluetooth data = 2

Y

Y

Kondisi =2

“Sudah terbuka silahkan kunci jika ingin pergi”

Buka 2

T Kondisi = Kondisi - 2

Kondisi =1

Y

“Pintu terbuka 1, coba lagi membuka dengan buka 1”

T “Pintu sudah terbuka”

1

2

25

2

1

Y

Bluetooth data = 8

Kondisi =0 atau kondisi =1

Y “Pintu terkunci 1 kali”

T

Tutu p1

Kondisi = Kondisi + 1

“Pintu Sudah Terkunci “


T Y

Bluetooth data = 9


Y

Kondisi =0

“Sudah terkunci”


T Kondisi =1

Tutu p2

Y

“Pintu sudah terkunci 1, coba lagi dengan mengunci 1”

T “Pintu Sudah terkunci”

Y

Bluetooth data = 3


Nyalakan Relay 01 pada Power Supply

T Kondisi = Kondisi + 2

Bluetooth data = 4

Y

Matikan Relay 01 pada Power Supply


1

2

26

1

2


Y Button 02 ditekan


Nyalakan Relay Accu ke Driver



Y

Button 02 ditekan

Matikan Relay Accu ke Driver Kondisi = Kondisi + 2



Bluetooth Data = 0 Kondisi = Kondisi + 2

End

Gambar 3.1 Diagram alir mikrokontroler arduino Selanjutnya perancangan software yang dilakukan adalah pemrogaman arduino. Pada proses pengontrolan motor stepper menggunakan driver motor stepper yang dikendalikan oleh program yang ada pada arduino. Dengan mengatur program pada arduino, maka akan dapat mengatur sudut putar motor stepper yang digunakan. 3.3.3 Pengujian Alat dan Sistem Tahap pengujian dilakukan untuk melihat apakah peralatan yang dibuat setelah dengan referensi dan konsep yang diinginkan. Pengujian alat ini sendiri terdiri dari 3 jenis pengujian yaitu:

27

a. Pengujian Pengenalan Suara Pengujian pengenalan suara dilakukan dengan melihat hasil pencocokan dari motor stepper dengan suara pemakai melalui bluetooth. Dimana dengan mencocokkan suara memakai software voice recognition Dari hasil suara itu yang akan mengetahui pengenalan suara pada sofware tersebut behasil atau tidak. b. Pengujian Arduino Pada tahap ini dilakukan sebuah pegujian dari penggunaan bahasa arduino yang akan dihubungkan dengan easy driver motor stepper. Dimana arduino ini yang akan dijadikan sebagai trigger untuk easy driver motor stepper dapat menggerakan motor stepper .Sehingga pintu yang terkopel dengan motor stepper akan bergerak sesuai perintah pengguna. c. Pengujian Kontrol Motor Stepper

Gambar 3.2 Pengendali Motor Stepper[4] Pengujian peralatan yang terakhir adalah pengujian kontrol dari motor stepeer. Pengujian ini dilakukan untuk melihat apakah rangkaian ini telah berjalan sesuai dengan apa yang diprogramkan oleh arduino. Pada arduino telah diprogram untuk memberikan sinyal pada driver motor untuk mengendalikan motor stepper.

28

3.3.4 Analisa Sistem Analisis sistem dapat didefinisikan sebagai penguraian suatu sistem yang utuh kedalam bagian-bagian komponennya dengan maksud untuk mengidentifikasi dan mengevaluasi permasalahan-permasalahan, hambatan yang terjadi dan kebutuhankebutuhan yang diharapkan sehingga dapat diusulkan perbaikan-perbaikannya. Dalam penelitian kali ini analisa sistem yang dilakukan terdiri dari tahap-tahap berikut ini : a. Deskripsi umum sistem Perancangan peralatan yang dilakukan ini memiliki sebuah sistem pengendalian sudut putar motor stepper menggunakan perintah suara dari penggunanya. Untuk melakukan pemrosesan suara ini, yaitu menggunakan sistem berbasis voice recognition pada android untuk melakukan pemrosesan perintah suara tersebut. Sistem ini akan mencocokan suara pada database voice recognition android dengan data base yang dimiliki google voice. Setelah melakukan pencocokan suara, hasil dari pencocokan suara ini akan dikirimkan ke arduino dalam bentuk sinyal. Selanjutnya arduino akan menerima perintah tersebut dan memproses sesuai perintah yang telah diprogram ke dalam arduino. Dari perintah yang diterima itu arduino akan mengeluarkan sinyal untuk mengontrol driver motor stepper. Kemudian driver motor stepper tersebut akan memutar motor stepper sesuai perintah arduino.

29

Deskripsi sistem secara umum dapat dilihat pada diagram berikut ini,

Gambar 3.3 Blok Diagram Perancangan Alat b. Analisa Sistem voice recognition Aplikasi yang dirancang adalah sebuah software voice recognition. Dimana dengan menggunakan software ini akan dapat melakukan perintah dengan mengucapkan kata. Kemudian bluetooth meneruskan kata dari hasil software tersebut yang terhubung dengan sistem arduino.Sehingga perintah yang diucapkan akan dikirimkan ke bagian yang selanjutnya akan diproses oleh arduino. Deskripsi sistem secara umum dapat dilihat pada diagram berikut ini,

30

Gambar 3.4 Diagram Alir Aplikasi pada Android

Aplikasi ini memulai prosesnya dengan melakukan perintah “permission” dari perangkat bluetooth android. Perintah ini akan mengecek apakah perangkat bluetooth android dengan bluetooth rangkaian sudah terhubung atau belum. Sehingga apabila perangkat bluetooth belum terpasang, aplikasi akan memberikan perintah untuk menyambungkannya. Selanjutnya aplikasi akan memasangkan perangkat bluetoothnya dengan perangkat android sehingga kedua perangkat ini akan dapat berkomunikasi.

31

Proses selanjutnya adalah pencocokan kata, pengguna akan mengucapkan sebuah kata sebagai perintah dan selanjutnya aplikasi pada android akan mencocokkan suara kata tersebut dengan database. Database yang digunakan pada aplikasi ini adalah database dari google voice. Setelah didapatkan hasil dari pencocokan suara, aplikasi akan mengirimkan kata yang diucapkan melalui bluetooth ke arduino. Suara inilah yang akan diproses oleh mikrokontroler lebih lanjut untuk mengendalikan sudut putar motor stepper. Flowchart dari aplikasi android ini dapat dilihat dari gambar 3.4 c. Analisa rangkaian driver motor stepper

Gambar 3.5 Rangkaian shield arduino Rangkaian shield arduino ini menggabungkan rangkaian driver motor stepper, Bluetooth dan arduino MEGA. Dimana rangkaian driver motor stepper ini berfungsi sebagai piranti yang bertugas untuk menjalankan motor baik mengatur arah putaran motor. Bluetooth berfungsi sebagai media komunikasi android dan arduino.Sedangkan arduino berfungsi untuk meneruskan perintah suara dari android menuju driver motor dalam bentuk sinyal sehingga driver motor akan meneruskan perintah tersebut pada motor stepper.

32

3.4 Diagram Alir Penelitian Tahapan penelitian mulai dari studi literatur hingga menyimpulkan analisa hasil pengujian dapat direpresentasikan dengan membuat sebuah diagram alir penelitian secara keseluruhan. Diagram alir penelitian dapat dilihat dalam gambar 3.6 berikut ini:

Gambar 3.6 Diagram alir penelitian 3.5 Analisa dan Kesimpulan Tahapan yang terakhir adalah analisa dan kesimpulan. Pada tahap ini dilakukan analisa terhadap hasil dari pengujian alat yang dilakukan. Analisa dapat berupa analisa hasil dan cara kerja alat. Dengan melakukan analisa ini maka akan dapat melihat keberhasilan alat yang telah dibuat. Apabila hasil dari pengujian alat ini

33

belum sempurna maka penelitian akan kembali pada tahap perancangan alat. Selain melakukan analisa, pada tahap ini juga dilakukan perhitungan nilai-nilai yang didapat dari pengujian. Perhitungan dilakukan secara manual berdasarkan rumusan dari referensi yang ada. Hasil yang didapat dari perhitugan ini juga akan dianalisa kembali. Sehingga hasil dari analisa dan perhitungan didapatkan kesimpulan dan saran pada penelitian ini.

V. KESIMPULAN

5.1 Kesimpulan Dari perancangan dan pembuatan prototipe kunci pintu menggunakan motor stepper berbasis arduino mega 2560 dengan perintah suara pada android dapat ditarik kesimpulan: 1. Prototipe kunci pintu dengan kendali suara berbasis arduino mega 2560 dengan perintah suara pada android bekerja dengan range waktu selama 10-24 detik. 2. Prototipe ini memiliki jarak jangkauan pengendalian menggunakan smartphone sebesar 7 meter pada kondisi indoor dan 12 meter pada kondisi outdoor. 3. Pada pengujian motor stepper tegangan yang diperlukan motor saat membuka kunci sebesar 1.2- 1.4 Volt dan saat mengunci pintu sebesar 1.6-1.8 Volt sehingga untuk start motor memerlukan waktu yang lebih lama.

63

5.2 Saran Prototipe kunci pintu menggunakan motor stepper berbasis arduino mega 2560 dengan perintah suara pada android ini, dalam kondisi mengunci atau membuka kunci pintu telah sesuai dengan perintah yang di ucapkan pada smartphone. Walaupun berhasil, proses untuk membuka dan mengunci pintu dari start awal masih lambat, sehingga dibutuhkan penyempurnaan pada coding program arduino untuk memperbaiki respon alat yang lambat serta penambahan tegangan keluaran pada driver motor stepper.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Maya, Desmira.2015, ”Implementasi Prototype Sistem Kendali Kunci Pintu Dengan Smartphone Android Berbasis Microcontroller AVR Atmega 328 Dan Fuzzy Logic”.Universitas Serang Raya.Volume 2,No,1, http://ejurnal.unsera.ac.id/wp-ontent/uploads/2015/11/desmira_maya.pdf (Diakses pada 16 Maret 2016) [2] Undala, Figa.2015,”Prototype Sistem Keamanan Pintu Menggunakan Radio Frequency Identification (RFID) Dengan Kata Sandi Berbasis Mikrokontroler”UNTAN.Volume03,No1,http://jurnal.untan.ac.id/index. php/jcskommipa/article/download/9535/9371.pdf (Diakses pada 16 Maret 2016) [3] Syahrul, Mei 2011, “Motor Stepper: Teknologi, Metoda Dan Rangkaian Kontrol”.UNIKOM.Volume6,No,3,http://jurnal.unikom.ac.id/_s/data/jur nal/v06-n02/vol-6-artikel-7.pdf/pdf/vol-6-artikel-7.pdf (Diakses pada 16 Maret 2016) [4] Schmalz,

Brian.2010.“Easy

Driver

Stepper

v.44”

https://www.sparkfun.com/datasheet/Robotics/A3967.pdf (Di akses pada 16 Maret 2016) [5] Wahana Komputer.2005.”Electrical Membuat Aplikasi Android Tanpa Coding Dengan App Inventor”.New Dehli: S. Chand & Company LTD.

[6] ITead Studio.2010.”HC-05: Bluetooth to Serial Port Module”. http://www.robotshop.com/media/files/pdf/rb-ite-12-bluetooth_hc05.pdf. (Di akses pada 19 Februari 2016) [7] Arduino.2015.”Arduino

MEGA

2560

&Genuino

MEGA

2560”.https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardMega2560#. (Diaksespada 19 Februari 2016) [8] DevelopersAndroid.2015.“ConnectivityBluetooth”. http://developer.android.com/guide/topics/connectivity/bluetooth.html (Diakses pada 25 Februari 2016) [9] Susanto Rizky D, “Rancang Bangun Pengendali Kecepatan Putar Dan Pengereman

Motor

Dc

Menggunakan

Perintah

Suara

Dengan

Memanfaatkan Fitur Speech Recognition Pada Sistem Operasi Android”, (Skripsi).Universitas Lampung. Bandar Lampung : 2015 [10] Rifqi Muchamad, “Rancang bangun prototipe lift dengan kendali berbasis mikrokontroler

arduino”,

(Skripsi).

Universitas

Lampung.Bandar

Lampung : 2016 [11] El Anwar Yogie, “Prototipe penggerak pintu pagar otomatis berbasis Arduino Uno Atmega 328P dengan sensor sidik jari”, (Skripsi).Universitas Lampung. Bandar Lampung : 2014

PROTOTIPE KUNCI PINTU MENGGUNAKAN MOTOR STEPPER BERBASIS ARDUINO MEGA 2560 DENGAN PERINTAH SUARA PADA ANDROID. (Skripsi) Oleh GUNTUR NANDA PRAKASA

Recommend Documents