PROTOTYPE PENGENDALI PINTU DAN JENDELA MOBIL MENGGUNAKAN SMARTPHONE BERBASIS ATMEGA 328P

Asep Saefullah1

Dhida Restu Giri Madya2

Email : asep.saefullah@raharja.info , dhida.restu@raharja.info

ABSTRACT

Since the release of Android, an open source operating system owned by Google, has many people of the world who use the smartphone's Android operating system. There is a feature on its use for communication between gadgets are Bluetooth. There are so many Android applications which serves to control household appliances. By utilizing these features can be optimally used as a control device. In this case, the control object that is used as an example is the door and window of the car. To control the car doors and windows needed microcontroller connected with the Android smartphone via a Bluetooth network, while it required a machine such as a driver door window using a power window regulator to move the car window and use a servo motor as a key driver of the car door. With the communication between Android smartphone and microcontroller instruction allows bits sent from Android processed by the microcontroller, then the results are used to move the car door locks and windows.

Keywords : android,microcontroller,Bluetooth, regulator power window, dc motor, servo motor

ABSTRAKSISejak Android dirilis, Operating System open source milik Google, telah banyak masyarakat dunia yang menggunakan smartphone yang bersistem operasi Android ini. Pada penggunaanya terdapat fitur untuk berkomunikasi antar gadget yaitu Bluetooth. Banyak sekali Aplikasi Android yang berfungsi untuk mengontrol alat-alat rumah tangga. Dengan memanfaatkan fitur tersebut secara optimal dapat digunakan sebagai alat pengendali. Dalam kasus ini, objek kontrol yang digunakan sebagai contoh adalah pintu dan jendela mobil. Untuk mengendalikan pintu dan jendela mobil diperlukan mikrokontroler yang terkoneksi dengan smartphone Android melalui jaringan Bluetooth, sementara itu sebuah mesin diperlukan sebagai penggerak jendela pintu tersebut dengan menggunakan regulator power window untuk menggerakan kaca jendela mobil dan menggunakan motor servo sebagai penggerak kunci pintu mobil. Dengan adanya komunikasi antara smartphone Android dan mikrokontroller memungkinkan bit instruksi yang dikirimkan dari Android diproses oleh mikrokontroler, kemudian hasilnya digunakan untuk menggerakan kunci pintu dan jendela mobil.

Kata kunci : android,mikrokontroler,Bluetooth, regulator power window,motor dc, motor servo

PENDAHULUANSistem kendali atau sistem kontrol (control system) adalah suatu alat untuk memerintah dan

mengatur keadaan dari suatu sistem. Istilah sistem kendali ini dapat dipraktekkan secara manual untuk mengendalikan peralatan rumah secara otomatis (home automation) misalnya pintu dan jendela, ada juga yang dapat diaplikasikan pada kendaraan. Mobil merupakan suatu hal penting yang dianggap mampu mempermudah hidup manusia, Banyaknya alat-alat rumah tangga yang sudah memakai sistem kontrol (home automation) semakin memudahkan manusia untuk melakukan aktivitas sehari-hari, seperti menyalakan lampu, tv, thermostat, penyiram tanaman hingga berkebun. Namun jarang yang mengaplikasikannya kedalam sebuah kendaraan terutama mobil.

Misalnya ketika sedang berada di dalam mobil ingin membuka pintu atau jendela mobil cukup membuka aplikasi android pada smartphone dan mengontrol pintu dan jendela mobil tanpa harus merepotkan supir. Oleh karena itu, dibutuhkan suatu perangkat yang dapat mengendalikan pintu dan jendela pada mobil melalui gadget atau smartphone yang dapat memudahkan aktivitas manusia saat berkendaraan.

Beberapa permasalahan yang muncul dalam perancangan sistem pengendali pintu dan jendela mobil ini adalah bagaimana sebuah aplikasi berbasis android mampu menjadi media pengendali dari pintu dan jendela mobil. Permasalahan lainnya yaitu komunikasi yang harus berjalan lancar antara android dengan mikrokontroler AT mega 328P, sehingga perintah yang disampaikan pada smartphone dapat dibaca oleh ATmega 328P.

METODE PENELITIANMetode pengembangan sistem yang digunakan oleh penulis adalah model prototype jenis I. Prototype memberikan ide bagi pembuat maupun pemakai potensial tentang cara sistem akan berfungsi dalam bentuk lengkapnya. Adapun langkah-langkah pada model prototype jenis I sebagaimana yang dikemukakan oleh Raymond McLeod Jr. [3] adalah sebagai berikut :1.Mengidentifikasikan kebutuhan pemakai.

Analis sistem mewawancarai pemakai untuk mendapatkan gagasan dari apa yang diinginkan pemakai terhadap sistem.

2.Mengembangkan Prototype. Analis sistem mungkin bekerjasama dengan spesialis informasi lain, menggunakan satu atau lebih peralatan prototype untuk mengembangkan sebuah prototype.

3.Menentukan apakah prototype dapat diterimaAnalis mendidik pemakai dalam penggunaan prototype dan memberikan kesempatan kepada pemakai untuk membiasakan diri dengan sistem, tahap pengujian.

4.Menggunakan prototypePrototype ini menjadi sistem yang dapat di operasionalkan, tahap implementasi sistem.

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar Pengembangan prototype jenis I berikut ini :

Gambar 1. Pengembagan prototyping jenis 1(Raymond McLeod Jr. (2001 : 151)

LITERATUR PUSTAKA

Operating System Android[7]

Menurut Nazruddin Safaat H , “android adalah sistem operasi yang berbasis Linux untuk telepon seluler seperti telepon pintar dan komputer tablet.”

Android menyediakan platform terbuka bagi para pengembang untuk menciptakan aplikasi mereka sendiri untuk digunakan oleh bermacam peranti bergerak. Awalnya, Google Inc. membeli Android Inc., pendatang baru yang membuat peranti lunak untuk ponsel. Kemudian untuk mengembangkan Android, dibentuklah Open Handset Alliance, konsorsium dari 34 perusahaan peranti keras, peranti lunak, dan telekomunikasi, termasuk Google, HTC, Intel, Motorola, Qualcomm, T-Mobile, dan Nvidia.

Bluetooth[8]

Menurut Yogyo Susaptoyono (2012:5) Bluetooth adalah teknologi yang memungkinkan dua perangkat yang kompatibel, seperti telepon dan PC untuk berkomunikasi tanpa kabel dan tidak memerlukan koneksi saluran yang terlihat. Teknologi ini memberikan perubahan yang Bluetooth sesungguhnya merupakan spesifikasi industri untuk jaringan wilayah pribadi nirkabel (WPAN). Bluetooth menfasilitasi koneksi dan pertukaran informasi di antara alat-alat seperti PDA, ponsel, komputer laptop, printer, dan kamera digital melalui frekuensi radio jarak dekat.

Arduino[1]

Arduino  adalah sebuah board mikrokontroller yang berbasis ATmega328. Arduino memiliki 14 pin input/output yang mana 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM, 6 analog input, crystal osilator 16 MHz, koneksi USB, jack power, kepala ICSP, dan tombol reset. Arduino mampu men-support mikrokontroller; dapat dikoneksikan dengan komputer menggunakan kabel USB.

Motor DC[6]

Menurut Syahrul, Motor bekerja berdasarkan prinsip induksi magnetik. Sirkuit internal motor DC terdiri dari kumparan/lilitan konduktor. Setiap arus yang mengalir dibentuk menjadi sebuah loop sehingga ada bagian konduktor yang berada didalam magnet pada saat yang sama, Konfigurasi konduktor seperti ini akan menghasilkan distorsi pada medan magnet utama menghasilkan gaya dorong pada masing-masing konduktor.

Motor Servo[2]

Motor servo adalah sebuah motor DC yang dilengkapi rangkaian kendali dengan sistem closed feedback yang terintegrasi dalam motor tersebut. Pada motor servo posisi putaran sumbu (axis) dari motor akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di dalam motor servo.

Relay[5]

Relay adalah komponen listrik yang bekerja berdasarkan prinsip induksi medan elektromagnetis. Jika sebuah penghantar dialiri oleh arus listrik, maka di sekitar penghantar tersebut timbul medan magnet. Medan magnet yang dihasilkan oleh arus listrik tersebut selanjutnya diinduksikan ke logam ferromagnetis. Dalam dunia elektronika, relay dikenal sebagai komponen yang dapat mengimplementasikan logika switching. Sebelum tahun 70an, relay merupakan “otak” dari rangkaian pengendali. Baru setelah itu muncul PLC yang mulai menggantikan posisi relay.

Sistem Power Window[4]

Sistem power window merupakan rangkaian dari electrical body yang berfungsi untuk membuka dan menutup kaca pintu dengan mengunakan saklar, dimana saklar power window terpasang pada sisi bagian dalam pintu. Pada saat saklar power window ditekan akan memutarkan motor power window dan gerak putar ini akan diubah oleh regulator menjadi gerak naik dan turun untuk menutup atau membuka kaca pintu.

PEMBAHASANDalam perancangan perangkat keras atau Hardware ini dibutuhkan beberapa komponen

elektronika, perlengkapan mekanik dan device penunjang agar sistem dapat bekerja dan berjalan dengan baik sesuai dengan fungsinya. Agar mudah dipahami maka penulis membuat diagram blok dan alur kerjanya:

Gambar 2. Diagram blok sistem pengendali pintu dan jendela mobil

Diagram Blok di atas dapat dijelaskan sebagai berikut :1. Smartphone Android merupakan perangkat yang digunakan untuk menjalankan aplikasi yang

berfungsi untuk mengendalikan pintu dan jendela mobil.2. Modul Bluetooth HC-06 merupakan perangkat yang dapat menerima dan mengirim sinyal untuk

komunikasi antara smartphone android dengan mikrokontroler berupa variabel string.3. Mikrokontroler Atmega328P merupakan pusat pengontrolan pintu dan jendela mobil yang terdapat

program didalamnya.4. Power Supply merupakan catu daya untuk memberikan sumber tegangan ke seluruh sistem.5. Motor DC Gear Box merupakan alat penggerak yang bergerak sesuai perintah mikrokontroler.

Untuk flowchart sistem yang digunanaka pada perancangan adalah sebagai berikut:

Gambar 3. Flowchart sistem pengendali pintu dan jendela mobil

Dari flowchar tersebut di atas, maka perancangan sofware pada aplikasi pengontrolan pintu dan jendela mobil ini memiliki 5 tombol yang terdapat menu utama pengontrolan yang masing-masing memiliki fungsi untuk mengirimkan string variable kepada Bluetooth yang selanjutnya akan di eksekusi oleh mikrokontroller untuk menggerakan motor dc dan motor servo,tergantung masing-masing variable yang di kirim motor dc untuk menaikan dan menurunkan jendela mobil,sedangkan motor servo untuk membuka kunci pintu dari mobil tersebut .

Rancangan Pintu dan Jendela MobilBentuk perancangan fisik pintu dan jendela mobil berasal dari material akrilik dan kayu. Di

dalam balok ini terdapat keseluruhan rangkaian seperti rangkaian mekanik, device penunjang dan perangkat keras yang disusun sesuai fungsi dan kesesuaian rangkaian yang satu dengan yang lainnya agar bisa terlihat rapih.

Gambar 4. Perancangan fisik pintu dan jendela mobil

Agar lebih mudah dalam memahami rancangan gambar di atas dan cara kerjanya, di bawah ini merupakan tabel keterangan dan penjelasannya.

Tabel 1. Penjelasan desain prototype

Aplikasi AndroidUntuk mengontrol sistem pengendali pintu dan jendela mobil dengan menggunakan smartphone

android, dirancang aplikasi android dengan menggunakan software Basc4Android. Aplikasi ini berguna sebagai remote kontrol untuk mengirimkan string kepada sistem pengendali pintu dan jendela mobil. Adapun tampilan utama dari aplikasi android dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

No Nama Keterangan

1

Area Prototipe Pintu dan Jendela Mobil

Berupa bahan akrilik digunakan sebagai implementasi pintu dan jendela mobil yang dikendalikan lewat smartphone android

2

Dudukan rangkaian sistem pengendali

Berupa bahan kayu di gunakan sebagai dudukan pintu dan jendela mobil yang berfungsi menopang akrilik dan menjadi tempat rangkaian pusat pengendali

3

Board Arduino + Modul Bluetooth HC-06

Arduino digunakan sebagai pusat pemrosesan perintah berdasarkan instruksi yang diterima oleh modul Bluetooth HC-06 maupun

4

Kunci Pintu Elektrik Digunakan sebagai pengaman pintu mobil saat diberi tegangan listrik akan bergerak mengunci pintu mobil

1

2 3

4

Gambar 5. Interface android pengendali jendela dan pintu mobil

Penulisan program pada mikrokontroller

Untuk memasukkan program kedalam sebuah mikrokontroler ATMega328, dibutuhkan Driver USB, IDE Arduino 1.0 dan Ardunio Uno Board agar program yang dibuat dapat berjalan di dalam mikrokontroler. Instalasi driver untuk Arduino Uno dengan Windows 7, Vista atau XP: hubungkan board dan tunggu windows untuk memulai proses instalasi driver. Pada bagian Ports (COM & LPT) akan tampak sebuah port terbuka dengan nama Arduino Uno (COMxx), selanjutnya Update Driver Software dan ambil file driver Uno, dengan nama ArduinoUNO.inf. Memasukkan program kedalam mikrokontroler melalui menu Upload seprti pada gambar 5.

Gambar 6. Upload program

Uji Coba dan ImplementasiUji Coba

Setelah melakukan berbagai tahapan perancangan, selanjutnya adalah melakukan serangkaian uji coba pada masing - masing blok rangkaian yang bertujuan untuk mendapatkan hasil sesuai rancangan. Tujuan dari pengujian ini adalah melihat proses komunikasi data antara aplikasi dengan

obyek yang akan dikendalikan, melalui perangkat modul bluetooth sebagai media komunikasi. Hasil pengujian dilakukan menggunakan metode black box, bisa dilihat pada table berikut :

Tabel 2. Pengujian Blackbox pada motor servo dan motor dc

Tabel 3. Pengujian Blackbox pada Aplikasi Android

No Nama Form Kondisi Pengujian Hasil Pengujian1 Motor Servo Dikirim logika 1-255 Motor Servo bergerak 180o

Dikirim logika 0 Motor Servo tidak bergerak 2 Motor DC Dikirim logika 1 Motor DC bergerak

Dikirim logika 0 Motor DC tidak bergerak

No Pengujian Test case Hasil yang diharapkan

Hasil Pengujian

1

Layer Menu Awal yang tidak mengaktifkan Bluetooth

Tidak terkoneksi dengan Bluetooth

Sistem tidak akan menampilkan menu utama pengontrolan dan akan secara otomatis mengaktifkan Bluetooth

Sesuai Harapan

2

Layar Menu Awal yang terkoneksi dengan Bluetooth

Terkoneksi dengan Bluetooth

Sistm akan langsung menampilkan menu utama pengontrolan

Sesuai harapan

3Button Buka

Click Button Buka

Akan Mengirimkan String ke mikrokontroller untuk membuka kunci pintu mobil

Sesuai Harapan

4

Button Tutup

Click Button Tututp

Akan Mengirimkan String ke mikrokontroller untuk menutup kunci pintu mobil

Sesuai Harapan

5

Button Naik

Click Button Turun

Akan Mengirimkan String ke mikrokontroller untuk membuka jendela mobil

Sesuai Harapan

6

Button Turun

Click Button Turun

Akan Mengirimkan String ke mikrokontroller untuk membuka jendela mobil

Sesuai Harapan

7

Button Berhenti

Click Button Berhenti

Akan Mengirimkan String ke mikrokontroller untuk menghentikan jendela mobil

Sesuai Harapan

Implementasi

Setelah melakukan uji coba alat dengan hasil sesuai dengan rancangan, maka selanjutnya adalah implementasi alat. Kebutuhan aplikasi dan prototype untuk sistem yang akan diimplementasikan adalah sebagai berikut:1. Kebutuhan aplikasi, 1 buah smartphone berbasis Android, Minimal SDK 2.2 (API 8)2. Kebutuhan pengendali pintu dan jendela mobil, Arduino Uno R3 : sebagai Platform untuk

memasukkan program dan mengolah data pada mikrokontroler ATmega 3283. Motor servo standar, 1 buah untuk menggerakan pergerakan kunci pintu berada pada pin 64. Motor Dc Gearbox, 1 buah untuk menggerakan regulator power window,berada pada pin 12 dan

135. Modul bluetooth, 1 buah untuk menerima sinyal string dan berada pada pin 0 dan 1.

Aplikasi di pasang pada smartphone berbasis Android dalam penelitian ini menggunakan Sony Xperia J Ice Cream Sandwich. Aplikasi yang dibuat dapat berkomunikasi dengan pintu menggunakan koneksi bluetooth. pintu yang dikontrol berupa pintu mobil sungguhan lengkap dengan jendela mobil.

Bluetooth yang digunakan pada sistem ini adalah modul Bluetooth HC-06, aplikasi akan mengirim data melalui Bluetooth yang selanjutnya dieksekusi oleh mikrokontroler. Mikrokontroler mengirimkan sinyal untuk dapat membuka dan menutup pintu mobil.

KESIMPULAN

Setelah dilakukan perancangan, pembuatan, pengujian dan implementasi yang dilakukan dalam penelitian ini maka dapat dikemukakan beberapa kesimpulan sebagai berikut:

1. Prototype ini dibuat dengan bentuk seperti pintu dan jendela mobil asli, sehingga dapat di implementasikan pada pintu mobil sungguhan. Serta memanfaatkan Arduino Uno sebagai Platform untuk perancangan dan pengembangan prototype.

2. Aplikasi kontrol berbasis android dapat di kembangkan oleh software apapun namun dalam penelitian ini memakai software Basic4Android. Hasil penelitian ini, bahwa smartphone berbasis android dapat mengendalikan pintu dan jendela mobil melalui interface pada layar smartphone.

3. Aplikasi harus terkoneksi dengan Bluetooth HC-06 agar bisa mengendalikan pintu dan jendela mobil dengan memfungsikan 3 pin pada arduino uno yakni PIN 6 untuk menggerakan motor servo,PIN 12 dan 13 untuk menggerakan motor dc.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Feri Djuandi. 2011. Pengenalan Arduino. E-book. www.tobuku, Juli 2011[2] http://elektronika-dasar.web.id diakses pada tanggal 17-03-2014[3] McLeod Jr., Raymond, 2001, Sistem Informasi  Manajemen, Edisi Ketujuh, PT Prenhallindo, Jakarta [4] Pancadani Meydianto. 2012. Aplikasi Power Window dan Central Door Lock Pada Mobil

Mitsubishi Colt T-120 Tahun 1977. Yogyakarta Universitas Negeri Yogyakarta.[5] Rusmadi, Dedy. 2009. Mengenal Komponen Elektronika. Bandung: Pionir Jaya.[6] Syahrul .2014. Pemrograman Mikrokontroller Avr. Bandung:Informatika Bandung[7] Safaat,Nazarudin. 2011. Android Pemrograman Aplikasi Mobile Smartphone dan Tablet PC

Berbasis Android, Jakarta:Informatika.[8] Susaptoyono, Yogyo. 2012. “Bluetooth” .Yogyakarta: Cv. Andi Offset