Post on 22-Jan-2020
PERANCANGAN MODEL CAMERA TRAP PENDETEKSI KECEPATAN
KENDARAAN DENGAN PENGAMBILAN OTOMATIS BERBASIS
RASPBERRY PI 3
(Skripsi)
Oleh
A WILSON NEUTRIANSYAH
FAKULTAS TEKNIIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2018
ABSTRACT
MODEL DESIGN OF VEHICLE TRAP DETECTION CAMERA WITH
TAKING THE PICTURE AUTOMATICALLY BASED ON RASPBERRY
PI 3
By
A. WILSON NEUTRIANSYAH
Indonesia’s has growth of motor vehicles, has reached 121,039,000 million units
in 2017. The high growth rate of motor vehicles contributed to the high rate of
accidents due to high speed riding. Therefore to reduce the accidents, the
government create a regulation through the Minister of Transportation Number
111 of 2015, concerning the procedures to limit the driving speed. To support the
rule, a camera trap device that is able to read the speed of passing vehicles and
take pictures when the vehicle exceeds the predetermined speed limit is needed. In
this research, we are using raspberry pi 3 as the main controller, Hb 100 sensor as
a vehicle speed reader device, a webcam camera that is used to take pictures of
vehicles and flashdisks as image storage media. The results of this research
indicate that this device can read speed of vehicle by 0.45 to 1.16 km/hr. The
camera used in this device can take pictures automatically when the vehicle with a
speed that exceeds a predetermined limit, appeared. Some information, such as
speed, date and time are stored in real time, when the vehicle violates the rule.
Keywords: camera trap, raspberry Pi 3, Hb 100 sensor.
ABSTRAK
PERANCANGAN MODEL CAMERA TRAP PENDETEKSI KECEPATAN
KENDARAAN DENGAN PENGAMBILAN GAMBAR OTOMATIS
BERBASIS RASPBERRY PI 3
Oleh
A WILSON NEUTRIANSYAH
Indonesia memiliki pertumbuhan kendaraan bermotor yang mencapai angka
121.039.000 juta unit pada tahun 2017, dengan angka pertumbuhan kendaraan
bermotor yang tinggi meyebabkan kecelakaan yang melibatkan kendaraan
bermotor juga tinggi, salah satu penyebab kecelakaan lalu lintas dikarenakan
pengendara mengendarai kecepatannya dengan kecepatan tinggi, oleh karena itu
untuk mengurangi kecelakaan lalu lintas yang disebabkan pengendara
mengendarai dengan kecepatan tinggi pemerintah mengeluarkan peraturan melalui
Menteri Perhubungan Nomor 111 Tahun 2015 tentang tata cara penetapan batas
kecepatan. Untuk mendukung aturan yang telah dibuat oleh pemerintah melalui
Menteri Perhubungan diperlukan sebuah alat camera trap yang mampu membaca
kecepatan kendaraan yang melintas dan mengambil gambar apabila kendaraan
tersebut melebihi batas kecepatan yang telah ditentukan. Pada penelitian ini
menggunakan raspberry pi 3 sebagai pengendali utama, sensor Hb 100 sebagai
piranti pembaca kecepatan kendaraan yang melintas, kamera webcam yang
digunakan untuk mengambil gambar kendaraan dan flashdisk sebagai media
penyimpanan gambar. Hasil dari penelitian ini menunjukan bahwa rancang
bangun sistem dapat membaca kendaraan yang melintas dengan selisih
pembacaan antara sensor Hb 100 dengan speedometer sebesar 0,45 sampai dengan
1,16 km/jam. Kamera yang digunakan pada alat ini dapat mengambil gambar
secara otomatis apabila terdapat kendaraan dengan kecepatan melebihi batas yang
telah ditentukan, data yang tersimpan berupa kecepatan kendaraan, tanggal dan
waktu kendaraan tersebut melanggar secara real time.
Kata kunci: camera trap, raspberry Pi 3, sensor Hb 100.
RIWAYAT HIDUP
Penulis merupakan anak kedua dari dua bersaudara pasangan
Selamat Purwoko dan Reta Lianti penulis dilahirkan di Krui
pada tanggal 14 Januari 1997. Pendidikan penulis Tk Krui
pada tahun 2000 hingga 2002, SDN 1 Krui 2002 hingga 2004,
SDN 2 Liwa pada tahun 2004 hingga 2008, SMPN 1 Liwa
pada tahun 2008
hingga 2011, SMAN 1 Liwa pada tahun 2011 hingga 2014. Penulis terdaftar
sebagai mahasiswa di Jurusan Teknik Elektro Universitas Lampung pada tahun
2014 melalui jalur SNMPTN (Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri).
Selama menjadi mahasiwa, penulis mengikuti organisasi kampus yaitu HIMATRO
dan menjabat sebagai Kepala Departemen Kaderisasi periode 2016-2017. Penulis
juga berkesempatan menjadi Koordinator asisten Laboratorium Teknik Kendali
Jurusan Teknik Elektro. Penulis melakukan kerja praktik di Pt Wijaya Karya Bogor
Indonesia dan menjadi Koordinator Desa Tanjung Sari Kecamatan Bulok
Kabupaten Tanggamus pada saat melaksanakan KKN Universitas Lampung tahun
2018.
L E M B A R P E R S E M B A H A N
Dengan segala kerendahan hati, ingin kupersembahkan sebuah karya
kecil yang telah berhasil kuselasaikan ini kepada :
orang tuaku tercinta
Selamat Purwoko, (alm) Retalianta dan Herlina
Yang selalu memberikan kasih sayang, dukungan baik moril
maupun materil yang pastinya tidak ternilai dan tidak dapat
terbayar oleh apapun, memotivasi, dan mendoakan
Kakkakku Tercinta
Salvalia Anggraini dam Amdriansyah yang selalu memberikan
dukungan dan semangat kepadaku
Adikku
Galuh Garda Rani Mardani dan Omar Galih Mardani
Terimakasih untuk semua dukungan yang telah kalian berikan
keopadaku
M O T T O
SANWACANA
Puji dan syukur penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT karena berkat rahmat
dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Skripsi ini dibuat oleh
penulis dengan tujuan untuk memenuhi syarat kelulusan program S1 reguler di
Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik, Universitas Lampung.
Ucapan terimakasih yang sebesar-besarnya penulis ucapkan semua pihak yang
telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi tugas akhir ini, khususnya
kepada :
1. Bapak Prof. Suharno, M.Sc., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Teknik.
2. Bapak Dr. Ing. Ardian Ulvan, M.Sc. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro
Universitas Lampung.
3. Bapak Dr. Herman Halomoan Sinaga, S.T., M.T. selaku Sekretaris Jurusan
Teknik Elektro Universitas Lampung serta Pembimbing Akademik.
4. Bapak Syaiful Alam, S.T., M.T. selaku pembimbing utama yang tidak
pernah bosan-bosan memberikan banyak arahan serta bimbingan
kepada penulis.
5. Ibu Dr. Sri Purwiyanti, S.T., M.T,. selaku pembimbing pendamping yang
telah membantu dan mengerahkan penulis dalam mengerjakan skripsi
ini.
6. Ibu Dr.Ir. Sri Ratna S., M.T. selaku penguji yang telah memberikan
masukan dan saran agar skripsi ini menjadi lebih baik.
7. Bapak serta Ibu dosen Jurusan Teknik Elektro atas didikan, bimbingan
serta ilmu pengetahuan yang telah diberikan.
8. Mbak Ning dan jajaran staf administrasi Jurusan Teknik Elektro
Universitas Lampung.
9. Kedua orang tua tercinta (Bapak Selamat Purwoko,Ibu Reta Lianti (alm)
dan ibu Herlina) yang telah memberikan dukungan serta do’a.
10. Kakak tercinta Salvalia Anggraini yang telah memberikan doa dan
dukungan kepada penulis sehingga bisa menyelesaikan skripsi ini
11. Kawan-kawan seperjuangan tugas akhir di Laboratorium Teknik Kendali
Jurusan Teknik Elektro.
12. Kawan-kawan dari Laboratorium Elektronika yang telah membantu
penulis selama mengerjakan skripsi ini
13. Kawan-kawan Elite (Electical and Informatic Engineering) 2014
Universitas Lampung yang telah menemani penulis sampai bisa
menyelesaikan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa penyusunan dan penulisan skripsi ini masih sangat
jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, kritik dan saran serta masukan yang
bersifat membangun sangat diperlukan agar skripsi ini menjadi lebih baik.
Bandar Lampung, 3 Desember 2018
Penulis
A.WilsonNeutriansyah
NPM: 1415031001
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI …………………………………………………………………i
DAFTAR GAMBAR……………………………………………………….IV
DAFTAR TABEL………………………………………………………….VI
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang…………………………………………………………1
1.2 Tujuan Penelitian………………………………………………………4
1.3 Manfaat Penilitan………………………………………………………4
1.4 Rumusan Masalah……………………………………………………...4
1.5 Batasan Masalah……………………………………………………….5
1.6 Hipotesis……………………………………………………………….5
1.7 Sistematika Penulisan………………………………………………….6
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Mikrokomputer……………………………………………………………....8
2.1.1 Memori Utama……………………………………………………...10
2.2 Raspberry Pi…………………………………………………………….12
2.2.1 Raspberry Pi 3………………………………………………………13
2.2.2 GPIO Raspberry Pi 3……………………………………………….15
2.3 Sensor Hb 100…………………………………………………………..16
2.3.1 Spesifikasi Sensor Hb 100………………………………………….18
2.4 Camera Trap……………………………………………………………19
III. METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian………………………………………….20
3.2 Alat dan Bahan………………………………………………………...20
3.3 Spesifikasi Alat………………………………………………………...21
3.4 Spesifikasi Sistem……………………………………………………...22
3.5 Metode Penelitian……………………………………………………...22
3.5.1 Diagram Alir Penelitian……………………………………………23
3.5.2 Perancangan Model Sistem………………………………………...24
3.5.3 Perancangan Perangkat Keras……………………………………...25
3.5.4 Pengujian Sistem…………………………………………………...25
3.5.5 Analisa dan Kesimpulan……………………………………………27
3.5.6 Pembuatan Laporan………………………………………………...27
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil……………………………………………………………………28
4.1.1 Perangkat Keras…………………………………………………….29
4.1.2 Perangkat Lunak……………………………………………………30
4.2 Pengujian……………………………………………………………….31
4.2.1 Pengujian Perangkat Keras…………………………………………31
4.2.1.1 Pengujian Mikrokomputer Raspberry Pi 3…………………….31
4.2.1.1 Pengujian Rangkaian Amplifier dan Sensor Hb 100………….32
4.2.1.3 Pengujian Kamera……………………………………………...36
4.2.2 Pengujian Keseluruhan Sistem……………………………………38
4.3 Pembahasan…………………………………………………………….53
V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan…………………………………………………………...56
5.2 Saran………………………………………………………………….57
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Diagram blok sistem miktrokomputer…………………………9
Gambar 2.2 RAM( Random Acces Memory)……………………………….11
Gambar 2.3 ROM (Random Only Memory)………………………………...12
Gambar 2.4 Logo Raspberry Pi……………………………………………..13
Gambar 2.5 Raspberry Pi 3………………………………………………….15
Gambar 2.6 Raspberry Pi GPIO pin………………………………………...16
Gambar 2.7 Sensor Radar Gerak HB 100…………………………………...18
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian………………………………………...23
Gambar 3.2 Diagram Blok Keseluruhan Sistem…………………………….24
Gambar 4.1 Camera Trap……………………………………………………29
Gambar 4.2 Subsistem Secara Keseluruhan…………………………………30
Gambar 4.3 Dekstop Raspbian Jessie………………………………………..30
Gambar 4.4 Tampilan Awal Perangkat Lunak Python 2…………………….31
Gambar 4.5 Schematics Rangkain Amplifier………………………………...32
Gambar 4.6 Rangkaian Amplifier……………………………………………33
Gambar 4.7 Pengujian Sensor Hb 100 di Python……………………………33
Gambar 4.8 Hasil Pengujian Kamera………………………………………...37
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 4.1 Hasil Pembacaan Sensor Hb 100……………………………………34
Tabel 4.2 Hasil Percobaan dengan Kecepatan 10 Km/jam…………………….39
Tabel 4.3 Hasil Percobaan dengan Kecepatan 20 Km/jam…………………….40
Tabel 4.4 Hasil Percobaan dengan Kecepatan 30 Km/jam…………………….41
Tabel 4.5 Hasil Percobaan dengan Kecepatan 40 Km/jam…………………….42
Tabel 4.6 Hasil Gambar Kamera Trap…………………………………………43
Tabel 4.7 Hasil Percobaan dengan Kecepatan 10 Km/jam ………………..…..46
Tabel 4.8 Hasil Percobaan dengan Kecepatan 20 Km/jam…………………….47
Tabel 4.9 Hasil Percobaan dengan Kecepatan 30 Km/jam…………………….48
Tabel 4.10 Hasil Percobaan dengan Kecepatan 40 Km/jam…………………...49
Tabel 4.11 Hasil Gambar Kamera Trap ……………………………………….50
I.PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pemanfaatan mikrokontroller untuk membantu manusia sudah
diaplikasikan secara luas di segala bidang kehidupan. Dikarenakan
kemudahan-kemudahan dan manfaat yang ditawarkan mikrokontroller
sangat besar. Salah satu kelebihannya adalah dapat membantu melakukan
pengoperasian suatu alat secara otomatis atau terprogram.
Indonesia merupakan negara dengan jumlah populasi lebih dari
263.846.946 juta jiwa pada tahun 2017, yang menjadikan Indonesia
berpenduduk terbesar keempat di dunia. Dengan jumlah populasi yang
tinggi maka pertumbuhan kendaraan bermotor juga tinggi mencapai angka
121.39 juta unit, hal itu yang menyebabkan angka kecelakaan lalu lintas
(lakalantas) terutama yang melibatkan pengguna kendaraan bermotor di
Indonesia cukup tinggi. Salah satu penyebab kecelakaan lalu lintas
dikarenakan pengendara yang mengendarai kendaraannya dengan
kecepatan tinggi. Untuk mengurangi kecelakaan lalu lintas yang
diakibatkan oleh pengendara yang mengendarai dengan kecepatan tinggi
pemerintah sudah mengeluarkan peraturan melalui Menteri Perhubungan
(Menhub) Nomor 111 tahun 2015 tentang tata cara penetapan batas
2
kecepatan. Namun dikarenakan alat yang mendukung aturan tersebut
masih sangat minim dan tidak efektif masih banyak pengendara melanggar
aturan tersebut sehingga menimbulkan kecelakaan lalu lintas. Oleh karena
itu, diperlukan sebuah alat yang tidak hanya dapat mendeteksi kecepatan
pengendara yang melebihi aturan yang telah dibuat, tetapi juga
memberikan data berupa informasi seperti indentitas kendaraan sehingga
pihak kepolisian dapat menindak lanjuti pengendara yang melanggar
aturan tersebut. Salah satunya dengan membuat alat pendeteksi kecepatan
kendaraan otomatis berbasis raspberry pi 3 sehingga pengendara yang
melanggar aturan tersebut dengan mengendari kecepatan melewati batas
maksimal yang telah ditentukan oleh kelas jalan bisa dilakukan
penanganan hukum dengan cepat karena foto kendaraan, bentuk
kendaraan, tanggal dan waktu kendaraan tersebut melanggar bisa dilihat
dari alat pendeteksi kecepatan kendaraan tersebut.
Alat ini bekerja dengan mendeteksi objek yang bergerak yang mana pada
penelitian ini objek yang dimaksud adalah kendaraan yang dibaca oleh
sensor Radar Gerak HB 100. Apabila terdapat kendaraan yang melaju
melewati batas kecepatan maksimal yang telah ditentukan oleh program
dan terbaca oleh sensor tersebut, maka secara otomatis kamera akan
mengambil gambar kendaraan tersebut sehingga bisa dilakukan
penanganan hukum oleh pihak yang berwajib.
Penelitian sebelumnya telah dilakukan oleh Frisky Volino Andreas (2015)
dengan judul “Rancang Bangun Camera trap dengan Pengambilan
Gambar Otomatis Berbasis Raspberry pi 2“. Perbedaan penelitian yang
3
dibuat dengan penelitian yang ada adalah pada jenis kamera dan objek
yang akan diambil. Jika penelitian sebelumnya menggunakan camera trap
untuk mendeteksi keberadaan satwa liar dengan menggunakan Sensor PIR,
maka camera trap yang dibuat ini untuk mendeteksi kecepatan kendaraan
yang melaju dengan menggunakan sensor HB-100. Perbedaan lain yaitu
pada kamera yang digunakan jika pada penelitian sebelumnya
menggunakan kamera Raspberry PI NO IR, sedangkan pada penelitian ini
menggunakan Kamera webcam sehingga dapat menghasilkan gambar yang
lebih bagus, (Frisky, 2015). Pada tahun 2011 penelitian dilakukan oleh
Decy Natalian, Nandang Taryana, Aam Ahmad Jurusan Teknik Elektro
Institut Teknologi Nasional-Bandung dengan judul “Perancangan
Prototype Deteksi Kecepatan Kendaraan Menggunakan RFID Berbasis
Mikrokontroler Atmega 8535 perbedaan penelitian ini dengan penelitian
yang dilakukan adalah metode yang digunakan pada penelitian ini
menggunakan modul RFID untuk mendeteksi data pemilik kendaraan yang
secara otomatis dapat dilihat pada personal komputer di kantor polisi. Pada
mobil yang digunakan pada simulasi hanya 1 buah, di mana pada atap
mobil tersebut dipasang id card yang nantinya akan terdeteksi oleh modul
RFID tersebut (Decy, 2011).
4
1.2 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Membuat camera trap pendeteksi kecepatan kendaraan dengan pengambilan
gambar secara otomatis berbasis raspberry pi.
2. Merancang alat yang dapat melihat kecepatan kendaraan yang
melintas.
3. Merancang kamera yang dapat melakukan pengambilan gambar secara
otomatis.
1.3 Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Membantu pihak kepolisian dalam hal menangani pelanggaran batas
kecepatan kendaraan.
2. Mengetahui penggunaan mikrokomputer raspberry pi 3 dan
aplikasinya.
3. Menjadi bahan untuk dikembangkan dalam penelitian berikutnya.
1.4 Rumusan Masalah
Rumusan masalah pada penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Bagaimana merancang suatu sistem pendeteksi kecepatan kendaraan
secara otomatis ?
2. Bagaimana mengaplikasikan mikrokomputer raspberry pi 3 sebagai
pengendali sebuah sistem ?
5
3. Bagaimana menerapkan sensor gerak HB 100 yang nantinya
digunakan sebagai divais pembacaan kecepatan kendaraan ?
1.5 Batasan Masalah
Dalam penelitian ini dilakukan pembatasan terhadap masalah yang akan
dibahas yaitu:
1. Divais pendeteksi pada sistem ini menggunakan sensor HB-100.
2. Perangkat lunak yang digunakan untuk memprogram mikrokomputer
raspberry pi 3 adalah perangkat lunak python 2.
3. Hanya membuat sebuah sistem camera trap yang dapat mengambil
gambar secara otomatis dengan membaca kecepatan kendaraan yang
melintas yang ditangkap oleh sensor HB-100 dan hasil gambar
disimpan pada penyimpanan.
1.6 Hipotesis
Camera trap dapat melakukan pengambilan gambar secara otomatis
terhadap objek dengan divais sensor radar efek Doppler HB-100
(menembakkan sinyal dengan frekuensi 10.525 Ghz pada kendaraan) dan
membaca selisih sinyal yang dipantulkan. Sinyal yang diterima oleh sensor
HB-100 kemudian dikuatkan dengan amplifier dan diolah oleh raspberry
untuk menangkap gambar output yang dihasilkan berupa gambar
kendaraan, perkiraan kecepatan, tanggal dan waku kendaraan tersebut
6
melanggar. Hasil data yang tersimpan di tempat penyimpanan dapat
membantu pihak kepolisian dalam hal menangani pelanggaran lalu lintas
pengendara yang melebihi batas kecepatan yang telah ditentukan.
1.7 Sistematika Penulisan
Untuk memudahkan penulisan dan pemahan mengenai materi tugas akhir
ini, maka tulisan ini dibagi menjadi lima bab, yaitu :
BAB I Pendahuluan
Memuat latar belakang, tujuan, manfaat,
perumusan masalah, batasan masalah,
hipotesis dan sistematika penulisan.
BAB II Tinjauan Pustaka
Berisi terori-teori yang mendukung dalam
perancangan sistem camera trap otomatis
deteksi kecepatan kendaraan.
BAB III Metedologi Penelitian
Berisi rancangan alat, meliputi alat dan
bahan, langkah-langkah pengerjaan yang
akan dilakukan, penentuan spesifikasi
rangkaian, blok diagram rangkaian, cara
kerjanya, dan masing-masing bagian blok
diagram.
7
BAB IV Hasil dan Pembahasaan
Menjelaskan prosedur pengujian, hasil
pengujian dan analisis.
BAB V Simpulan dan Saran
Memuat simpulan yang diperoleh dari
pembuatan dan pengujian alat, dan saran-
saran untuk pengembangan lebih lanjut.
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Mikrokomputer
Mikrokomputer adalah sebuah kelas computer menggunakan
mikroprosesor sebagai CPU utamanya. Komputer mikro juga dikenal
sebagai Personal Computer (PC), Home Computer, atau Small-business
Computer. Komputer mikro yang diletakkan di atas meja kerja dinamakan
dengan desktop, sedangkan yang dapat dijinjing (portable) dinamakan
dengan Laptop, karena sering ditelakkan di atas paha. Ketika computer
miktro pertama kali muncul ke pasaran, computer jenis ini dianggap
sebagai perangkat yang hanya digunakan oleh satu orang saja, yang
mampu menangani informasi yang berukuran 4-bit, 8-bit, atau 16-bit
(dibandingkan dengan minicomputer atau mainframe yang mampu
menagani informasi lebih ari 32-bit) pada satu waktunya pengembangan
lebih lanjut (Sumana, 2014).
9
Gambar 2.1 Diagram blok sistem mikrokomputer.
Berikut merupakan bagian-bagian dari sistem mikro computer:
1. Unit Aritmatik/Logik (ALU)
Unit aritmatik/logic melaksanakan operasi-operasi aritmatik seperti
pengurangan, perkalian, dan pembagian, serta operasi-operasi logika
seperti AND, OR, NOT, dan XOR.
2. Unit Kendali
Unit kendali yang bertanggung jawab untuk penjemputan (fetching)
instruksi dari memori utama dan menentukan jenis instruksinya.
3. Unit Memori
Unit memori digunakan untuk menyimpan informasi seperti bilangan atau
data karakter. Dengan menyimpan berarti bahwa memori memiliki
kemampuan memegang informasi bagi pemroses atau bagi keluaran
waktu selanjutnya. Unit memori dibagi ke dalam memori penyimpanan
utama (memori primer) dan memori penyimpanan ke dua (memori
sekunder). Memori primer diimplementasikan dengan memori
10
semikonduktor seperti IC ROM dan RAM. Memori sekunder digunakan
untuk menyimpan informasi dalam jumlah besar (long-term ) yang tidak
hanya digunakan pada saat itu seperti disk atau CDROM.
4. Unit Masukan
Unit masukan digunakan untuk memasukkan informasi yang diproses dari
piranti masukan eksternal seperti card reader, keyboard, atau saklar.
5. Unit Keluaran
Unit keluaran digunakan untuk mengeluarkan hasil proses dari komputer
ke piranti keluaran eksternal seperti printer, monitor, peraga 7-segmen,
dan LED
2.1.1 Memori Utama (Main Memory )
Memori Utama (main memory ) atau lebih dikenal sebagai memori adalah
sebuah array yang besar dari word atau byte, yang ukurannya mencapai
ratusan, ribuan, atau bahkan jutaan. Setiap word atau byte mempunyai
alamat tersendiri. Main Memory berfungsi sebagai tempai penyimpanan
yang akses datanya digunakan oleh CPU atau perangkat I/O. Main memory
termasuk tempat penyimpanan data yang sementara (volatile), artinya data
dapat hilang bergitu sistem dimatikan (Sumana, 2014).
11
1. RAM (Random Acces Memory)
Gambar 2.2 RAM (Random Acces Memory).
RAM adalah unit memori yang dapat dibaca dan/ atau ditulis. Data dalam
RAM bersifat volatile (akan hilang bila power mati). RAM hanya
digunakan untuk menyimpan data sementara, yaitu data yang tidak begitu
penting (tidak masalah bila hilang akibat aliran daya listrik terputus). Ada
dua macam RAM yaitu RAM static dan RAM dinamik. RAM static
adalah flipflop yang terdiri dari komponen seperti resistor, transistor, dioda
dan sebagainya. Setiap 1 bit informasi tersimpan hingga sel dialamatkan
dan ditulis-hapuskan. Keuntungan dari RAM static adalah akses atau jalan
masuk yang bebas ke setiap tempat penyimpanan yang diinginkan, karena
itu kecepatan masuk ke dalam memori terhitung relatif tinggi. RAM
dinamik menyimpan bit informasi sebagai muatan. Sel memori elementer
dibuat dari kapasitansi gerbang-substrat transistor MOS. Keuntungan
RAM dinamik adalah sel-sel memori yang lebih kecil sehingga
memerlukan tempat yang sempit, sehingga kapasitas RAM dinamik
menjadi lebih besar dibandingkan RAM statik. Kerugiannya adalah
bertambahnya kerumitan pada papan memori, karena diperlukannya
12
rangkaian untuk proses penyegaran (refresh). Proses penyegaran untuk
kapasitor ini dilakukan setiap 1 atau 2 mili detik (Sumana, 2014).
2. ROM (Random Only Memory)
Gambar 2.3 ROM (Random Only Memory).
ROM merupakan memori yang hanya dapat dibaca. Data tidak akan
terhapus meskipun aliran listrik terputus (non- volatile). Karena sifatnya,
program-program disimpan dalam ROM. Beberapa tipe ROM :
a. ROM Murni yaitu ROM yang sudah diprogram oleh pabrik atau dapat
juga program yang diminta untuk diprogram ke ROM oleh pabrik
b. PROM (Programmable Random Acces Memory) : Rom jenis ini dapat
diprogram sendiri akan tetapi hanya sekali pakai (tidak dapat
diprogram ulang).
c. EPROM (Erasable Programmable Random Access Memory) : yaitu
jenis ROM yang dapat deprogram dan deprogram ulang.
2.2 Raspberry Pi
Raspberry pi adalah sebuah SBC (Singgle Board Computer) seukuran
kartu kredit yang dikembangkan oleh Yayasan Raspberry Pi di Inggris
13
(UK) dengan maksud untuk memicu pengajaran ilmu komputer dasar di
sekolah-sekolah. Raspberry Pi diproduksi melalui lisensi manufaktur
yang berkaitan dengan elemen 14/Premier Farnell dan RS komponen.
Logo Raspberry Pi dapat dilihat pada Gambar 2.4 (Gawenda, 2015).
Gambar 2.4 Logo Raspberry Pi
Raspberry terdiri dari beberapa model yaitu :
1. Raspberry Pi Model A
2. Raspberry Pi Model A+
3. Raspberry Pi Model B
4. Raspberry Pi Model B+
5. Raspberry Pi 2
6. Raspberry Pi 3
2.2.1 Raspberry Pi 3
Raspberry PI 3 merupakan generasi ketiga dari keluarga Raspberry Pi.
Raspberry Pi 3 memiliki RAM 1 GB dan grafis Broadcom VidioCore IV
14
pada frekuensi clock yang lebih tinggi dari sebelumnya yang berjalan pada
250 MHz. Raspberry Pi 3 menggantikan Raspberry Pi 2 model B pada
bulan Februari 2016. Kelebihan dibandingkan dengan Raspberry pi 2
adalah :
- 1.2 GHx 64-bit quat-core ARM v8 CPU
- 802.11n Wireless LAN
- Bluetooth 4.1
- Bluetooth Low Energy (BLE)
Sama seperti pi 2, raspberry pi 3 juga memiliki 4 USB port, 40 pin GPIO.
Full HDMI port, port Ethernet, Combined 3.5 mm audio jack and
composite video, Camera Interface (CSI), Display Interface (DSI), slot
kartu Micro SD (Sistem tekan-tarik, berbeda dari yang sebelumnya ditekan-
tekan), dan VidioCOre IV 3D graphics core.
Raspberry Pi 3 memiliki Faktor bentuk identik dengan Raspbery Pi 2 dan
memiliki kompatibilitas lengkap dengan raspberry pi 1 dan 2. Raspberry Pi
3 juga direkomendasikan untuk digunakan bagi mereka yang ingin
menggunakan Pi dalam proyek-proyek yang membutuhkan daya yang
sangat rendah (Gawenda, 2015).
15
Gambar 2.5 Raspberry Pi 3
2.2.2 GPIO Raspberry Pi 3
GPIO merupakan sederet pin yang terdiri dari 40 pin dengan berbagai
fungsi. Salah satu fitur yang kuat dari Raspberry Pi adalah deretan GPIO
(tujuan umum input/output) pin di sepanjang tepi atas pin board. These
adalah antarmuka fisik antara Pi dan dunia luar. Pada tingkat yang paling
sederhana. Dari 40 pin, 26 pin GPIO dan yang lain adalah pin power atau
ground (ditambah dua pin ID EEPROM yang tidak harus digunakan). Input
tidak harus berasal dari saklar fisik itu bisa menjadi masukan dari sensor
atau sinyal dari komputer lain atau perangkat, misalnya. Output juga dapat
melakukan apa saja, dari menyalakan LED untuk mengirim sinyal atau data
ke perangkat lain. Jika Raspberry Pi adalah pada jaringan, kita bisa
mengontrol perangkat yang terhubung padanya dari mana saja.
16
Gambar 2.6 Raspberry Pi GPIO pin.
2.3 Sensor Radar Pendeteksi Gerakan HB-100
Sensor radar HB-100 adalah sebuah sensor yang bekerja dengan
merasakan perubahan frekuensi dari suara yang didengarnya manakala
objek bergerak relatif terhadap sumber suara.
Gambar 2.7 Prinsip Kerja Sensor HB 100.
Berdasarkan prinsip ini, modul elektronika ini memancarkan gelombang
mikro berfrekuensi 10,525 GHz yang dibangkitkan oleh osilator resonator
dielektrik (DRO, dielectric resonator oscillator ) yang terpasang secara
built-in pada chip HB100 X-Band Bi-static iniature Microwave Motion
Sensor ini dan dipancarkan oleh matriks antena microstrip patch internal
(Singh, 2015).
Sensor radar HB 100 ini berbeda dengan sensor PIR yang hanya dapat
mendeteksi manusia/binatang (yang mempunyai suhu tubuh hampir sama
17
dengan manusia) dengan memancarkan radiasi inframerah yang terpancar
dari radiasi panas, modul sensor ini dapat mendeteksi gerakan objek apa
saja.
Radar Doppler memiliki prinsip yang sama dengan Christian Doppler saat
mengamati suara dan menerapkannya pada gelombang elektromagnetik.
Menggunakan Doppler Effect adalah cara yang bagus untuk mengukur
kecepatan relative. Dalam prakteknya efek Doppler adalah pergeseran
frekuensi yang dirasakan oleh penerima dari sumber sinyal karena
pergerakan relative pengirim atau penerima. Dalam sistem rada Doppler,
sinyal frekuensi yang diketahui ditransmisikan dari antena yang diarahkan
pada objek referensi. Antena terpisah digunakan untuk menerima sinyal
yang dipantulkan kembali dari referensi untuk mengukur pergeseran
sinyal Doppler. Modul Doppler sederhana, juga disebut sebagai sensor
gerak gelombang mikro, dapat dengan mudah diintegrasikan ke dalam
beberapa jenis sistem untuk berbagai keperluan. Modul Doppler memiliki
osilator internal yang digunakan untuk menghasilkan frekuensi sinyal
yang ditransmisikan sebagai sumbernya. Sinyal yang diterima kemudian
dicampur dengan sinyal set ini, yang menghasilkan keluaran yaitu
sinusoid yang mengandung perbedaan frekuensi antara sinyal pengirim
dan penerima. Biasanya, nilai ini perlu diolah secara berwujud dan
biasanya dilakukan dengan bantuan mikrokontroler (Hagargund, 2015).
18
Persamaan Doppler
𝐹𝑑 = 2𝑉 (𝐹𝑡
𝑐) cos 𝜃
Dimana:
Fd = Frekuensi Doppler
V = Kecepatan Target
Ft = Transfer Frekuensi
C = Kecepatan cahaya (3𝑥108𝑚/𝑠𝑒𝑐)
𝜃 = Sudut Modul terhadap Objek
Gambar 2.8 Sensor Radar gerak HB 100.
2.3.1 Spesifikasi Sensor Radar Pendeteksi Gerakan HB 100
Adapun spesifikasi pada sensor tersebut adalah sebagai berikut :
1. Komsumsi arus rendah sebesar 30 mA.
2. Tegangan suplai sebesar 4.75 V dan 5.25 V.
3. X band Frekuensi 10,525 Ghz.
4. Daya terpancar (EIRP) : 12 dBm (minimum).
5. Pengaturan Frekuensi Akurasi 3 Mhz.
6. Lebar Pulsa (Min) 5 uSec.
7. Berat 8 grams.
19
2.4 Camera Trap
Camera Trap atau kamera jebakan adalah kamera jarak jauh yang
dilengkapi dengan sensor gerak atau sensor inframerah, atau menggunakan
sinar sebagai pemicu. Pada umumnya Camera trap digunakan untuk
memonitor dan untuk konservasi kehidupan liar di hutan dan bisa
dipergunakan untuk memonitor populasi dari banyak jenis binatang yang
biasanya sulit ditemukan dan dipelajari (Kuncoro, 2013). Tetapi pada
penelitian kali ini camera trap tidak digunakan untuk memonitor populasi
binatang tetapi digunakan untuk memonitor kendaraan yang malaju
melebihi batas kecepatan yang telah ditentukan. Kamera ini berfungsi
untuk menyimpan data kendaraan yang melanggar yang kemudian bisa di
tindak lanjuti pihak kepolisian.
Camera trap ini dilengkapi sebuah sensor gerak yang berfungsi sebagai
pemicu otomatis sehingga dapat mengambil gambar kendaraan yang
melebihi batas kecepatan yang telah ditentukan. Hal ini diperlukan karena
banyaknya kecelakaan yang terjadi akibat kendaraan yang melaju
menggunakan kecepatan tinggi, pemerintah sudah menerapkan aturan
berupa tata cara penetapan batas kecepatan, namun masih banyak
kendaraaan yang tidak menaati aturan tersebut dikarenakan tidak adanya
penanganan hukum oleh pihak berwajib.
III. METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dan perancangan tugas akhir dilaksanakan selama 6 bulan mulai
dari Mei 2018 Sampai Oktober 2018, bertempat di Laboratorium Teknik
Kendali, Laboratorium Terpadu Teknik Elektro, Jurusan Teknik Elektro
Universitas Lampung.
3.2 Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai
berikut :
1. Raspberry PI 3
2. Sensor Radar Gerak HB 100
3. Kamera Webcam
4. Rangkaian Push Button
5. LCD display
6. Rangkaian Amplifier
7. Arduino Atmega 328
8. Power Bank
9. Kabel Penghubung
10. Mikro SD 32 Gb
21
11. Laptop
12. Perangkat Lunak Python
3.3 Spesifikasi Alat
Spesifikasi alat adalah sebagai berikut :
1. Pada alat ini dibutuhkan catu daya sebagai sumber tiap komponen
yang digunakan. Catu daya yang digunakan menggunakan power bank.
Raspberry Pi 3 adalah mikrokomputer yang digunakan sebagai
pemroses data. Spesifikasi yang tinggi sehingga dapat memudahkan
dalam hal memproses gambar secara cepat.
2. Kamera webcam adalah kamera praktis yang digunakan agar mudah
dalam hal pemrosesan foto. Kamera ini berkapasitas 5 MP yang
membuat foto akan tampak lebih tajam.
3. Sensor Radar Gerak Hb 100 adalah sensor yang digunakan karena
objek yang diambil berupa benda. Sensor ini akan bekerja dengan
membaca selisih sinyal yang dipantulkan sinyal tersebut akan diterima
oleh mikrokontroller yang diolah menjadi keluaran informasi berupa
perkiraan kecepatan kendaraan, tanggal dan waktu kendaraan tersebut,
kemudian hasil tersebut di kirim ke Raspberry Pi.
4. Rangkaian amplifier sebagai penguat sinyal. Rangkaian ini digunakan
agar dapat memperkuat sinyal pada sensor radar gerak hb 100.
5. Mikro SD 32 Gb sebagai hardisk operating system pada raspberry pi 3
dan sebagai penyimpanan internal.
22
6. Kabel penghubung sebagai penghubung raspberry pi dengan modul
rangkaian-rangkaian lainnya.
7. Laptop sebagai media pembuatan Program
8. Perangkat lunak Python untuk memprogram raspberry pi 3. Perangkat
lunak ini sering digunakan sehingga banyak literatur-literatur yang
dapat membantu pada penelitian ini.
3.4 Spesifikasi Sistem
Spesifikasi sistem pada alat ini mampu mengambil gambar secara otomatis
dengan divais sensor radar pendeteksi gerakan HB 100 yang akan
mendeteksi perubahan frekuensi suara yang didengar oleh divais tersebut
ketika bergerak relative terhadap sumber suara. Alat ini bekerja untuk
objek yang bergerak, misalkan sebuah kendaraan yang melintas mendekati
atau menjauhi sensor maka frekuensi yang diterima akan lebih tinggi saat
objek mendekat dibandingkan saat objek menjauh. Jarak deteksi dari
modul ini mencapai 15 meter dan dapat melakukan penyimpanan data
secara internal dan eksternal.
3.5 Metode Penelitian
Pada penelitian dan perancangan tugas akhir ini, langkah-langkah kerja
yang dilakukan akan dijelaskan pada uraian berikut:
23
3.5.1 Diagram Alir Penelitian
Diagram alir penelitian ini dibuat untuk memperjelas langkah-langkah
dalam penelitian ini yang ditunjukkan pada Gambar 3.1
Tidak
Ya
Tidak
Ya
Gambar 3.1 Diagram alir penelitian.
Mulai
Konsep/ide
perancangan sistem
Studi Literatur
Perancangan
Spesifikasi Sistem
Apakah
Tersedia ?
Pengujian Sistem
Perancangan Sistem
Apakah
Berhasil ?
Kesimpulan
Analisis
Pengambilan Data
Selesai A
A
A
24
3.5.2 Perancangan Model Sistem
Secara keseluruhan sistem dapat dilihat pada Gambar 3.2
Gambar 3.2 Diagram Blok Keseluruhan Sistem.
Dari diagram blok diatas bisa dilihat bahwa catu daya alat menggunakan
power bank dan baterai. Rapsberry pi 3 sebagai pengendali utama dari
subsistem-subsistem, di mana sistem bekerja jika sensor radar gerak HB
100 menangkap perubahan frekuensi yang melebihi sesuai dengan set
point yang telah ditentukan dibantu dengan rangkaian amplifier untuk
menguatkan sinyal dan diolah oleh mikrokontroller arduino atmega 328p
kemudian dikirim ke raspberry pi 3, maka raspberry akan memerintahkan
kamera untuk mengambil objek. Hasil dari pengambilan gambar tersebut
akan tersimpan di dalam memori raspberry pi 3.
Kamera Web
Cam
Raspberry Pi 3
Power
Bank/Baterai
Memori
Raspberry
Sensor Radar
Gerak HB 100
25
3.5.3 Perancangan Perangkat Keras
1. Perancangan Raspberry Pi 3
Mikrokomputer raspberry pi 3 merupakan sebuah mini komputer yang
berjalan dengan sistem operasi linux. Mikrokomputer ini dapat
menjalankan perangkat lunak python, sehingga dapat diisi dengan
program yang dapat mengolah masukan dari rangkaian sensor,
kemudian akan diproses dan menghasilkan keputusan yang akan
dikirim ke kamera.
2 Perancangan Sensor Radar Gerak HB 100
Sensor HB 100 dibutuhkan untuk menembakkan frekuensi 10,525 Ghz
pada kendaraan dan membaca selisih sinyal yang diterima oleh sensor
HB100, kemudian dikuatkan oleh rangkaian amplifier dan diolah oleh
Raspberry Pi 3. Keluaran yang dihasilkan berupa informasi frekuensi
dan perkiraan kecepatan kendaraan.
3. Perancangan Catu daya
Sumber tenaga dari alat ini, terdiri atas 2 sumber yaitu menggunakan
power bank dan baterai sebagai sumber untuk raspberry pi 3 dan
Arduino.
3.5.4 Pengujian Sistem
Uji coba sistem ini dilakukan untuk mengetahui tingkat keberhasilan dari
alat yang telah dibuat. Adapun pengujian dilakukan secara perbagian serta
secara keseluruhan, diantaranya adalah :
26
1. Uji Laboratorium
Pengujian laboratorium dilakukan untuk mengetahui kemampuan
perangkat, apakah dapat berfungsi dengan baik atau tidak sebelum
melakukan percobaan di lapangan. Pengujiannya antara lain:
a. Pengujian Perangkat Lunak
Pengujian perangkat lunak dilakukan dengan menjalankan atau
mengeksekusi program, kemudian mengamati apakah hasil
program tersebut sesuai dengan proses yang diinginkan. Jika
ada modul yang menghasilkan output tidak sesuai maka baris-
baris program, variable dan parameter yang terlibat pada unit
tersebut akan dicoba satu persatu dan diperbaiki, kemudian di
compile ulang.
b. Pengujian Perangkat Keras
Pada tahap ini perangkat keras yang digunakan antara lain,
mikrokomputer raspberry pi 3, rangkaian sensor HB 100,
dicoba untuk dijalankan sesuai dengan prosedur yang telah
dibuat, apakah sesuai dengan prosedur atau tidak untuk
kalibrasi pengujian sensor menggunakan speedometer digital
pada kendaraan yang digunakan pada pengambilan data.
c. Uji Lapangan
Uji coba lapangan dilakukan untuk mengetahui apakah sistem
yang telah dibuat secara keseluruhan dapat bekerja dengan baik
27
atau tidak. Pengujian dilakukan dengan menjalankan kamera
sebagaimana mestinya, di mana melihat sensitifitas sensor HB
100 terhadap objek yang mendekati camera trap tersebut.
Melakukan gambar secara otomatis yang kemudian disimpan
ke dalam flashdisk.
3.5.5 Analisa dan kesimpulan
Analisa dan kesimpulan dilakukan dengan cara membandingkan hasil
pengujian dari alat ini dengan nilai dari literatur yang ada.
3.5.6 Pembuatan Laporan
Akhir dari tahap penelitian ini adalah pembuatan laporan dari semua
kegiatan penelitian yang telah dilakukan
V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Bedasarkan hasil analisa dan pembahasan dapat disimpulkan bahwa:
1. Hasil pada pembacaan kecepatan dari alat ini memperoleh nilai deviasi
untuk kendaraan sepeda motor terkecil sebesar 0,6524 dan terbesar 0,7901
sedangkan untuk mobil nilai deviasi terkecil sebesar 0,6680 dan terbesar
1,1178.
2. Hasil dari pembacaan sensor Hb 100 untuk percobaan menggunakan
sepeda motor terdapat selisih antara sensor Hb 100 dengan speedometer
sebesar 0,45 km/jam sampai dengan 1,16 km/jam, sedangkan untuk
percobaan menggunakan mobil terdapat selisih sebesar 0,93 km/jam
sampai dengan 1,07 km/jam.
3. Untuk percobaan kecepatan 40 km/jam sampai dengan 60 km/jam
kendaraan sepeda motor dan mobil gambar yang dihasilkan tidak jelas.
4. Hasil gambar yang diperoleh kamera yang digunakan mulai dari jarak 2
meter sampai dengan 10 meter.
5. Data dari hasil camera trap berupa gambar, kecepatan kendaraan, tanggal,
dan waktu dapat tersimpan di peyimpanan eksternal secara real time.
57
5.3 Saran
Dalam pembuatan alat ini terdapat beberapa saran untuk penelitian yang akan
datang yaitu :
1. Menggunakan kamera yang mempunyai spesifikasi tinggi agar gambar
yang dihasilkan bisa terlihat jelas.
2. Menggunakan pengolahan citra agar pengambilan gambar dapat
difokuskan pada data kendaraan agar lebih mudah dalam mengidentifikasi
pelanggaran kecepatan kendaraan.
DAFTAR PUSTAKA
Decy Nataliana dkk,. 2011. Perancangan Prototype Deteksi Kendaraan Menggunakan
RFID Berbasis Mikrokontroller Atmega 8535, Bandung, Institut Teknologi
Nasional Bandung.
Frisky Volino Andreas,. 2015. Rancang Bangun camera Trap dengan Pengambilan
Gambar Otomatis Berbasis Raspberry Pi 2, Universitas Lampung, Teknik
Elektro.
Gawande Sejal V dkk 2015. Raspbery Pi Technology, Student, Computer Science And
Engineering, Sipna C.O.E.T., Amravati, Maharashtra.
Hagargund Asha dkk,. 2013 .Radar Based Cost Effective Vehicle Speed Detection
Using Zero Cross Detection. Institute of Technology, Banglore,India.
Departemen of ECE
Kuncoro Adi dkk,. 2013. Aplikasi Webcam untuk Menjejak Pergerakan Manusia di
Dalam Ruangan, Universitas Kristen Satya Wacana, Salatiga.
Singh Amit dkk, 2015. Low Cost X Band Radar System For Multiple Target Detection
Delhi Technological University, Electrical Engineering Department
Sumarna,. 2014. Pengantar Mikrokomputer Papan Tunggal (Single Chip), Universitas
Negeri Yogyakarta, Fisika