RANCANG BANGUN DISPLAY DOT MATRIX DI BIRO ADMINISTRASI UMUM LPKIA MENGGUNAKAN APLIKASI ANDROID BERBASIS ARDUINO 1
Dadan Nurdin Bagenda,S.T.,M.T, 2Irman Ismail Azis 1,2
3
Program Studi Teknik Informatika STMIK LPKIA Jln. Soekarno Hatta No. 456 Bandung 40266, Telp. +62 22 75642823, Fax. +62 22 7564282
Abstrak Kebutuhan akan sistem pengendalian jarak jauh semakin meningkat. Oleh sebab itu diperlukan suatu teknologi sistem pengendalian pada suatu alat yang memungkinkan proses secara cepat agar dapat menghemat waktu. Papan informasi yang sering digunakan dalam institusi atau perusahaan sebagai sarana informasi, masih banyak digunakan dengan cara konvensional, sehingga memerlukan waktu yang cukup lama untuk update informasi. Berdasarkan hal itu maka sebuah alat pengendalian display dot mat matrix menggunakan handheld dan memiliki kemampuan bisa mengupdate informasi secara cepat. Sehingga diharapkan rancang bangun Display dot matrix ini dapat menjadi solusi yang akan membantu dan meningkatkan produktivitas perusahaan atau institusi. Dari hal ini dibuat sebuah rancang bangun display dot matrix informasi yang bisa di kendalikan dengan handheld dirancang dengan menggunakan Android App Inventor, Bluetooth Hc06 sebagai media perantara dan IC Max7219 sebagai driver antarmuka antara mikrokontroller dengan Led. Mengatur huruf atau Karakter, scrolling dan seluruh aktivitas dikendalikan menggunakan Arduino Uno dengan mikrokontroler ATmega328. Hasil dari penelitian ini diantaranya dengan menggunakan informasi dengan tampilan yang digital, update informasi lebih cepat di bandingkan dengan yang di tempel satu persatu, display dot matrix bisa di akses dengan jarak yang relatif jauh, adanya fitur kendali dengan menggunakan hendheld dan panjang karakter fisik dot matrix lebih mudah di hubungkan dengan soket. Kata kunci : Rancang Bangun, DMDMax7219, Android, BluetoohHc-06, Ardunio
1. Pendahuluan BAU (Biro Administrasi Umum) memiliki informasi yang harus sering di perbaharui untuk memberikan informasi kegiatan kepada dosen, mahasiswa atau tamu. Biasanya setiap informasi yang akan di umumkan dilakukan dengan cara menempelkan setiap huruf, angka atau karakter lainnya di setiap papan, sehingga memerlukan waktu yang cukup lama. Papan informasi adalah suatu papan dot matrik display Menggunakan Led banyak digunakan sebagai sarana untuk informasi dan periklanan. Papan informasi ini memiliki ketepatan cara kerja daya yang tinggi dan mampu menjalankan sesuai dengan program untuk menampilkan karakter huruf, angka atau animasi yang menarik. Pada prinsipnya Led matrik disusun secara matrik yang terdiri dari baris dan kolom. Adanya pengendalian saat ini yang berkembang masih terbatas, dimana informasi di masukan langsung pada interface papan informasi melalaui komputer dengan port serial dan di bantu dengan sebuah program desktop oleh operator. Pengiriman informasi untuk ditampilkan pada papan informasi dengan teknologi komunikasi Wireless (tanpa kabel) masih jarang dilakukan.
Teknologi mobile yang sedang berkembang saat ini sebenarnya dapat di manfaatkan untuk membuat suatu sistem akses pada papan informasi jarak jauh. Dengan teknologi mobile Android merupakan sistem operasi untuk telepon seluler yang berbasis Linux dan di dalamnya memiliki aplikasi yang mendukung untuk mengakses komunikasi serial pada perangkat yang lain. Dengan komunikasi Bluetooth dengan jangkauan jarak yang terbatas dan di kembangkan dengan suatu IC chip mikrokontroler yang berkembang saat ini digunakan untuk membuat suatu rangkaian elektronik dari yang sederhana hingga yang kompleks. Dari hal ini dibuat sebuah rancang bangun display dot matrix yang bisa di kendalikan untuk mengirim karakter melalui Android dan Mikrokontroller Arduino, sebagai alat pengendali yang disebabkan karena institusi atau perusahaan memerlukan suatu sistem yang dapat mempermudah pekerjaan mereka.
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, penulis mengidentifikasikan beberapa permasalahan sebagai berikut : 1. Update informasi lambat karena huruf masih di tempel ke papan informasi satu persatu. 2. Update informasi harus mendekati atau terhubung langsung dengan display dot matrix sehingga tidak bisa dilakukan dengan jarak yang relatif jauh. 3. Alat yang dijual di pasaran di load langsung memakai komputer sehingga membutuhkan minimal staf. 4. Upgrade panjang karakter fisik tidak mudah karena sudah permanen. Untuk memfokuskan penelitian, maka ruang lingkup permasalahan hanya mencakup sebagai berikut : 1. Ukuran Display Dot Matrix setiap karakter 5cm x 5cm 2. Resolusi Display Dot Matrix 8x8. 3. Jarak Bluetooth 6-10 M 4. Jenis font di tentukan dengan ASCII 5. Kendali melalui Android Penulis memiliki maksud dan tujuan, adalah sebagai berikut : 1. Menggantikan papan tampilan yang digital.
informasi
menjadi
2. Menambahkan fitur wireless dengan jarak yang relatif jauh. 3. Memberikan fitur kemudahan saat update informasi menggunakan handheld sehingga alat update lebih mudah di dapat 4. Merancang hardware display panjang karakter fisik mudah di hubungkan dengan soket. 2. Landasan Teori Menurut buku “Panduan Praktis Mempelajari Aplikasi Mikrokontroler dan Pemrogramannya Menggunakan Arduino“ mengatakan bahwa : “LED Dot Matrix maupun LED array adalah sebuah komponen yang tersusun atas sejumlah LED yang berbentuk matriks yang berisi 8x8 LED yang artinya, terdapat 8 baris dan 8 kolom LED atau 64 LED Secara total”. (Abdul kadir, 2013)
simbol-simbol perintah dan fungsi event handler tertentu dalam membuat aplikasi, dan secara sederhana kita bisa menyebutnya tanpa menuliskan kode program-cding less.” (M. Aka Mazdi ,2011). Menurut Abdul Kadir dalam bukunya yang berjudul “Panduan Praktis Mempelajari Aplikasi Mikrokontroler dan Pemrogramannya Menggunakan Arduino”. Menyatakan bahwa Arduino adalah : “Salah satu produk berlabel Arduino yang sebenarnya adalah suatu papan elektronik yang mengandung mikrokontroler Atmega328 (sebuah keping yang secara fungsional bertindak seperti sebuah komputer.” (Kadir, 2013). 2.1 Saluran Input-Output Arduino Uno
Gambar 2.1 Papan Arduino Uno ATmega328 Secara umum Arduino terdiri dari dua bagian, yaitu: a. Hardware : papan input/output (I/O) b. Software : Software Arduino meliputi IDE untuk menulis program, driver untuk koneksi dengan komputer, contoh program dan library untuk pengembangan program. c. Arduino UNO memiliki fitur-fitur baru sebagai berikut: d. Pinout 1.0: ditambah pin SDA dan SCL yang dekat dengan pin AREF dan dua pin baru lainnya yang diletakkan dekat dengan pin RESET, IOREF . e. Sirkuit RESET yang lebih kuat f. ATmega 16U2 menggantikan 8U2 3. Analisis dan Perangkat Lunak Hasil dari analisis dan perancangan yang dilakukan digambarkan dalam bentuk diagram. Diagram digunakan untuk memodelkan aliran kerja dengan menggunakan Diagram Pemodelan perilaku sistem dengan menggunakan State Chart Diagram (SCD), serta perancangan algoritma dan pseudocode.
Menurut Mulyadi, aka Mazadi dalam bukunya yang berjudul “Android App Inventor” Menyatakan bahwa :
3.1 Aliran Proses Aliran proses digunakan untuk mengambarkan aliran proses kerja dalam sistem yang dirancang berdasarkan kegiatan-kegiatan, dan dimodelkan dengan menggunakan Use Case, Use Case Scenario, Class Diagram dan Sequence Diagram
“APP Inventor adalah sebuah tool untuk membuat aplikasi android, yang berbasis visual block programming, atau menyusun dan mendrag-drops “blok” yang merupakan
3.1.1 Use Case Diagram Use case merupakan diagram yang memperlihatkan himpunan use case dan aktor-aktor, teruama sangat penting untuk pengorganisasian dan memodelkan
perilaku suatu sistem diharapkan pengguna.
yang dibutuhkan
serta
3.2 App Inventor Blocks Editor Aplikasi Dot Matrix Display App Inventor Blocks Editor ialah aplikasi java untuk mendefinisikan behavior (perilaku) dari tiap komponen dengan menyusun blok-blok program secara visual (seolah-olah seperti potonganpotongan puzzle), atau simbol-simbol perintah dan fungsi-fungsi event handler tertentu dalam membuat aplikasi. Blok editor yang di rancang dalam aplikasi Dot Matrix Display ini ialah sebagai gambar dibawah ini.
Gambar 3.1.1 Use Case Rancang Bangun Display Dot Matrix 3.1.2 Pemodelan Data (Class Diagram) Diagram kelas merupakan kumpulan kelas-kelas objek atau satu set objek yang memiliki atribut dan operasi yang menggambarkan perilaku suatu kelas serta perluasannya seperti stereotypes, togged values dan batasan constraints merupakan fitur-fitur suatu kelas. Gambar 3.2 Blocks Editor Aplikasi Dot Matrix Display 4.Analisis Perancangan Perangkat Keras 4.1 Blok Diagram Sistem Gambar dibawah ini merupakan gambar blok diagram dari rancang bangun display dot matrix secara keseluruhan. Gambar 3.1.2 Class Diagram Rancang Bangun Display Dot Matrix 3.1.3 Pemodelan Perilaku Sistem Pemodelan perilaku sistem menggambarkan perilaku dari sistem secara spesifik berdasarkan respon suatu kondisi yang diterima oleh suatu objek dalam sistem State Chart Diagram merupakan suatu alat pemodelan yang menggambarkan sifat dan perilaku sistem berdasarkan waktu maupun respon dari suatu kondisi yang diterima oleh sistem.
Gambar 4.1 Blok Diagram Sistem 1.
Gambar 3.1.3 State Chart Diagram Rancang Bangun Display Dot Matrix
Android merupakan aplikasi yang berbasis mobile yang berfungsi sebagai pengendali dot matrix display yang mengirimkan data serial berupa ascii melaui Bluetooth modul master yang bersifat ACL (Asynchronous Connection-Less ). 2. Arduino merupakan suatu mikrokontroler pusat kendali yang berupa sebuah IC Mikrokontroler dengan seri ATmega328. 3. Bluetooth merupakan suatu alat teknoloigi wireless (tanpa kabel) yang mampu menyediakan layanan komunikasi data dengan jarak jangkauan yang terbatas
4.
5.
Dot Matrix Display merupakan suatu modul yang terdiri dari LED 8x8 dan IC Max7219 yang berfungsi untuk menampilkan data karakter Socket digunakan untuk menambah panjang karakter fisik.
dot matrix dapat menampilkan karakter sesuai yang dituliskan dalam Aplikasi seperti pada tampilan dibawah ini.
4.2 Skema Keseluruhan 4.2.1 Desain Alat
Gambar 4.2.1 Desain Rancang Bangun Display Dot Matrix
Uraian gambar : 1.
2.
3. 4. 5.
6.
Arduino untuk digunakan sebagai pusat kendali sistem minimum dengan mikrokontroler Atmega328. Modul Dot Matrix Display digunakan untuk menampilkan karakter sehingga menjadi suatu informasi Bluetooth HC-06 digunakan untuk layanan komunikasi data dari perangkat lain Android berfungsi sebagai kendali dan mengelola data informasi. Pairing Bluetooth merupakan sebuah proses terhubungnya antara device dimana salah satu perangkat yang bertindak sebagai discover dan discoverable sehingga bisa berkomunikasi dan bertukar data. Socket digunakan untuk menambah panjang karakter fisik.
Gambar 5.1 Pengujian Aplikasi Android ke Dot Matrix Display 5.2 Integrasi Sistem Integrasi sistem merupakan pengujian yang dilakukan dengan menggabungkan seluruh sistem rangakaian perangkat keras (Hardware) dan perangkat lunak (Software). Pengujian ini merupakan pengujian tahap akhir, dengan tujuan untuk mengetahui kinerja sistem secara keseluruhan, yang dimulai dari perangkat input, perangkat output, hingga modul program yang dimasukan pada sistem minimum Arduino Uno. Persiapan dilakukan dengan menggunakan tegangan 5 volt pada rangkaian yang berfungsi memberikan suplai tegangan bagi komponen-komponen yang ada pada prototipe alat sortir bola ini seperti terlihat pada gambar di bawah ini :
5. Implementasi Dan Pengujian uraian mengenai tahapan ini untuk membangun atau mewujudkan rancangan sistem baru secara nyata. Kegiatan yang dibahas meliputi compiling program, pengujian subsistem perangkat input, pengujian subsistem perangkat output, pengujian subsistem dan integrasi sistem serta hasil hasil pengujian secara keseluruhan. 5.1Pengujian Perangkat Output Pengujian Aplikasi Android ke Dot Matrix Display dilakukan dengan cara menginputkan karakter selanjutnya dikirimkan melalui bluetooth dan di kelola oleh arduino setelah itu akan tampil di modul dot matrix. kemudian membuat listing program untuk menampilkan karakter pada dot matrix tersebut. Dari hasil pengujian yang dilakukan modul
Gambar 5.2 Integrasi Sistem 5.3 Pengujian Kinerja Hardware Hasil pengujian kinerja Hardware dapat dilihat pada tabel hasil pengujian kinerja Hardware di bawah ini :
Tabel 5.3 Pengujian Kinerja Hardware
pengujian akan diperbaiki atau diganti agar dapat digunakan kembali sesuai fungsinya. 6. Kesimpulan Berdasarkan hasil analisa, perancangan dan implementasi yang telah dilakukan, maka kesimpulan yang didapat adalah sebagai berikut : 1. Dengan menggunakan informasi dengan tampilan yang digital update informasi lebih cepat di bandingkan dengan yang di tempel alat satu per satu. 2. Pembuatan rancang bangun display dot matrix bisa di akses dengan jarak yang relatif jauh tanpa harus mendekati atau terhubung langsung dengan alat. 3. Dengan adanya fitur update informasi menggunakan handheld update informasi lebih cepat dan alat update mudah di dapat di bandingkan dengan alat yang di load menggunakan komputer. 4. menambah panjang karakter fisik dot matrix lebih mudah di hubungkan dengan soket. 6.1 Saran
5.4 Pengujian Kinerja Software Hasil pengujian kinerja Software dapat dilihat pada tabel hasil pengujian kinerja Software di bawah ini : Tabel 5.4 Pengujian Kinerja Hardware
Dari hasil beberapa analisis dan implementasi yang dilakukan, adapun saran dari penulis adalah sebagai berikut : 1. Pengembangan selanjutnya dapat dilakukan dengan menambahkan jarak yang lebih jauh dan luas 2. Ukuran Display dot matrix lebih di perbesar agar bisa terlihat lebih jelas. 3. Tambahkan Batre cadangan jika terjadi listrik mati, agar informasi bisa berjalan terus. 4. Penambahan fitur kendali dalam aplikasi android alat ini dapat dilakukan dengan menambahkan fungsionalitas Jenis karakter atau Font lebih di perbanyak, scrolling animasi dan sound recognition. DAFTAR PUSTAKA
Buku :
Secara keseluruhan setelah pengujian di lakukan Hardware bekerja sesuai dengan fungsinya. Hardware yang tidak berhasil dalam tahap
1. Abdul Kadir, Panduan Praktis Mempelajari Aplikasi Mikrokontroler dan Pemrogramannya Menggunakan Arduino,C.V ANDI OFFSET, Yogyakarta, 2013. 2. Eueung Mulyana, Ciptakan Sendiri Aplikasi ANDROIDmu, C.V ANDI OFFSET, Yogyakarta, 2012. 3. Mulyadi, ST, Android App Inventor, Multimedia Center Publishing. 4. Prabowo Pudjo Widodo Herlawati, MENGGUNAKAN UML, INFORMATIKA, Bandung, 2011 5. Michael McRobert, 2013. “Beginning Arduino”. 2 Edition, Apress.
6. Brian Evans, 2011.”Beginning Arduino Programming”, Apress 7. Feri Djuandi, 2011. “Pengenalan Arduino”. Elexmedia 8. San Jose, 2013.” Atmel Corporation 1600 Technology Drive” CA 95110USA 9. Mulyadi, ST, Android App Inventor, Multimedia Center Publishing, Yogyakarta, 2011 Internet : 1.
Pengertian menurut kamus besar Bahasa Indonesia. Diakses pada tanggal 09 Mei 2014 Pukul 24.09 WIB, dari http://kamusbahasaindonesia.org/pengendalian #ixzz318ze7a7a
2.
Datasheet Catu Daya Diakses 14 Mei 2014 Pukul 13.10 Wib, dari http:// //playground.arduino.cc/
3.
Bluetooth module Diakses 05 juni 2014 Pukul 12.00 Wib, dari http://www.IlmuKomputer.org/
4.
Pembuatan aplikasi android Diakses 3 – 29 juni 2014, http://appinventor.mit.edu/
5.
Pembuatan Desaign Skema keseluruhan Diakses 14 – 6 juli 2014, http://fritzing.org/learning/
Lampiran Lampiran1. POLA TAMPILAN FONT DALAM DOT MATRIX Tampilan dot matrix yang ukuran umum dari display yang sering digunakan diantaranya 4x6, 5x7, 5x8 dan 8x8. Disini menggunakan dengan Dot Matrix Scrolling tampilan karakter dot matrix bisa dengan 4x6 dan 5x7 LED memilki arti bahwa 1 dot matrik berukuran 5 kolom x 7 baris susunan LED, atau bisa lebih kecil dengan 4 kolom x 6 baris. Untuk tampilan dengan format 4x6 LED terlebih dahulu harus membuat pola dan font dalam suatu dot matrix yang akan di jadikan suatu bilangan binner dengan pola yang di tentukan berdasarkan font yang akan di tampilkan. Dan disini untuk membuat polanya menggunakan grafik di microsoft excel dengan contoh :
Lampiran2. Datasheet Bluetooth HC-06 Default: Slave, 9600 baud rate, N, 8, 1. Pincode 1234 AT command: 1. Communications Test : Sent : AT receive : OK 2. Change baud rate : Sent : AT+BAUD1 receive : OK1200 Sent : AT+BAUD2 receive : OK2400 1---------1200 2---------2400 3---------4800 4---------9600 5---------19200 6---------38400 7---------57600 8---------115200 Baud rate setting can be save even power down. 3. Change Bluetooth device name: Sent : AT+NAMEdevicename receive : OKname (devicename is the name you want the device to be , and it will be searched with this name) Name setting can be save even power down. 4. Change Pincode: Sent : AT+PINxxxx receive : OKsetpin (xxxx is the pin code you set) Pin code can be save even power down.
Pin Map BT-HC06:
Lampiran3. Tampilan Aplikasi dan Blocks Editor DMD Pada Android App Inventor
Lampiran4. Datasheet Pin Out Arduino Uno
Lampiran5. Diagram Alir Rancang Bangun Display Dot Matrix di Biro Administrasi Umum LPKIA Menggunakan Android Berbasis Arduino.
