7

BAB II

DASAR TEORI

Bab ini membahas mengenai teori-teori pendukung yang digunakan sebagai

acuan dalam merancang skripsi ini.

2.1 Arduino Nano

Arduino Nano adalah papan mikrokontroller yang bersifat open source.

Arduino ini berbasis ATmega328 dimana memiliki konektivitas dan spesifikasi

yang sama dengan Arduino Uno dengan ukuran yang lebih kecil. Arduino Nano

diprogram menggunakan Arduino IDE [12]. Pada perancangan, alat ini berfungsi

sebagai pengendali sistem utama dan remot.

Gambar 2.1 Arduino Nano.

2.2 Relay 5V

Relay adalah suatu peranti yang menggunakan elektromagnet untuk

mengoperasikan seperangkat kontak sakelar. Susunan paling sederhana terdiri

dari kumparan kawat penghantar yang dililit pada inti besi. Bila kumparan ini diberi

arus listrik, medan magnet yang terbentuk menarik armatur berporos yang

digunakan sebagai pengungkit mekanisme sakelar magnet. [13].

Gambar 2.2 Relay 5V.

8

2.3 Modul Bluetooth HC-05 dan HC-06

Gambar 2.3 Modul HC-05 (Kiri) dan HC-06(Kanan).

Modul Bluetooth HC-05 adalah modul MASTER / SLAVE. Secara default,

pengaturan pabrik adalah SLAVE. Namun HC-05 mampu membuat koneksi

bluetooth dengan perangkat lain. Sedangkan modul bluetooth HC-06 adalah modul

SLAVE yang hanya mampu menerima koneksi bluetooth dari perangkat bluetooth

lain.

Modul (Master atau Slave) hanya dapat dikonfigurasi oleh AT COMMANDS.

Modul slave tidak dapat melakukan koneksi ke perangkat bluetooth lain. , namun

dapat menerima koneksi. Modul MASTER dapat melakukan koneksi ke perangkat

lain. Pengguna dapat menggunakannya hanya untuk penggantian port serial untuk

menjalin hubungan antara MCU dan GPS, PC ke proyek embedded [14]. Pada

perancangan ini, kedua modul ini berfungsi media konektivitas sistem utama

dengan remot.

Tabel 2.1 Spesifikasi HC-05 dan HC-06

Spesifikasi Keterangan

Bluetooth protocol Bluetooth Specification v2.0+EDR

Frequency 2,4GHz ISM band

Modulation GFSK(Gaussian Frequency Shift

Keying)

Emission power ≤4dBm, Class 2

Sensitivity ≤-84dBm at 0.1% BER

Speed Asynchronous: 2,1Mbps(Max) / 160

kbps, Synchronous: 1Mbps/1Mbps

Security Authentication and encryption

Profiles Bluetooth serial port

Power supply +3.3VDC 50mA

Working temperature -20 ~ +75Centigrade

Dimension 26,9 × 13× 2,2 mm

9

2.4 Rotary Encoder

Gambar 2.4 Rotary encoder.

Rotary Encoder (Encoder putar) adalah alat elektro-mekanis yang mengubah

posisi sudut atau gerakan poros atau poros ke sinyal digital[15]. Pada perancangan,

alat ini berfungsi sebagai media pengontrol sistem utama. Berikut adalah

spesifikasinya;

Model: KY-040

Type: Incremental Encoder

Cycles per revolution (CPR): 20

Working voltage: 0 – 5V

Material: PCB + Brass

Weight: 10g

Size: 32 × 19 × 30mm

Rotary Encoder memiliki jumlah posisi yg tetap per revolusi. Jika rotary

encoder diputar maka akan terasa perpindahan porosnya. Rotary Encoder memiliki

tiga pin, biasanya disebut A, B, dan C. Pada KY-040 diorientasikan seperti gambar

dibawah.

Gambar 2.5 Pin Rotary Encoder.

10

Di dalam encoder terdapat dua switch, satu switch terhubung pin A ke C

dan lainnya terhubung pin B ke C. di setiap posisi Encoder, kedua switch antara

terbuka atau tertutup. Setiap click menyebabkan perubahan status sebagai

berikut:

Jika kedua sakelar ditutup, memutar enkoder baik searah

jarum jam atau berlawanan arah jarum satu posisi akan

menyebabkan kedua sakelar terbuka

Jika kedua sakelar terbuka, memutar enkoder baik searah atau

berlawanan jarum jam satu posisi akan menyebabkan kedua

sakelar menutup.

Berikut ilustrasinya :

Gambar 2.6 Ilustrasi Bagian dalam Rotary Encoder.

Seperti yang terlihat pada Gambar 2.6, posisi sudut terminal A dan

terminal B sedemikian rupa sehingga:

Memutar tombol searah jarum jam akan menyebabkan sakelar

yang menghubungkan A dan C mengubah status terlebih

dahulu.

Memutar sakelar berlawanan arah jarum jam akan

menyebabkan saklar yang menghubungkan B dan C untuk

mengubah kondisi terlebih dahulu.

Jika kita mewakili pembukaan penutupan switch sebagai bentuk

gelombang, itu akan terlihat seperti ini.

11

Gambar 2.7 Ilustrasi Gelombang Yang Dihasilkan Rotary Encoder.

Pada dasarnya, menentukan saklar mana yang berubah kondisi pertama

kali adalah cara menentukan arah rotasi. Jika A berubah terlebih dahulu, maka

saklar berputar searah jarum jam. Jika B berubah terlebih dahulu, maka saklar

berputar berlawanan arah jarum jam. Pin keluaran rotary encoder didefinisikan

seperti gambar dibawah.

Gambar 2.8 Pin Rotary Encoder.

Modul ini dirancang sedemikian sehingga keluaran rendah ketika switch

ditutup dan tinggi ketika switch terbuka. Keluaran rendah dihasilkan dengan

menempatkan ground di Pin C dan meneruskannya ke pin CLK dan DT ketika

switch ditutup. Keluaran tinggi dihasilkan dengan masukan catu 5V dan resistor

pull up, sehingga CLK dan DT keduanya tinggi ketika switch terbuka. Tombol

push merupakan bagian integral dari encoder. Jika menekan poros, saklar yang

biasanya terbuka akan tertutup. Fitur ini berguna jika ingin mengubah fungsi

saklar[16].

12

2.5 UBEC

Gambar 2.9 UBEC.

UBEC (Ultimate Battery Elimination Circuit) adalah sebuah alat yang mampu

mengubah tegangan baterai ke tegangan lebih rendah[17]. UBEC memiliki

kelebihan, yaitu dapat mengeluarkan tegangan yang konstan, terdapat proteksi

apabila polaritas terbalik, serta terdapat shield logam dan saringan udara yang

mampu mengurangi interferensi elektromagnetik. Oleh karena itu pada

perancangan, alat ini berfungsi sebagai regulator sistem utama. Berikut adalah

spesifikasinya ;

Output: 5V/3A and 6V/3A switchable

Ripple: <50mVp-p (@2A/12V)

Input: 5,5V-26V (2 to 6 cells Lipo battery pack, 5 to 18 cells NiMH

battery pack)

Size: 51 ×16,6 ×8.5 mm (length × width × height)

Weight: 11.5g

2.6 PN532 NFC RFID Module

Gambar 2.10 PN532 NFC RFID Module.

NFC (Near Field Communication) adalah metode komunikasi yang dapat

dilakukan secara wireless antara dua peralatan elektronik yang berdekatan. NFC

berbasis pada teknologi RFID (Radio Frequency Identification) dimana pertukaran

data dilakukan dengan memanipulasi induksi medan magnet sebagai medium.

13

PN532 adalah sirkuit terpadu untuk NFC (Near Field Communication).

Kemampuannya meliputi pembacaan dan penulisan ke NFC Tag dan kartu RFID.

Jarak baca dari modul ini berkisar antara 5 hingga 7 cm. [18]. Pada perancangan ,

modul ini berfungsi sebagai salah satu media keamanan. Berikut adalah fitur dari

PN532 :

Support II2, SPI and HSU (High Speed UART)

RFID reader/writer mode support

o Mifare 1k, 4k, Ultralight, and DesFire cards

o ISO/IEC 14443-4 cards such as CD97BX, CD light, DesFire, P5CN072

(SMX)

o Innovision Jewel cards such as IRT5001 card

o FeliCa cards such as RCS_860 and RCS_854

Plug and play, Arduino compatible

Built in PCB Antenna, with 5cm~7cm communication distance

On-board level shifter, Standard 5V TTL for I2C and UART, 3.3V TTL SPI

Work as RFID reader/writer 7. Work as 1443-A card or a virtual card

Support NFC with Android phone

Small size: 43 × 41 ×4 mm

VCC: 3,3V~5V

I2C/UART: 3,3V~24V TTL

SPI: 3,3V TTL with 100 ohm resistors in series. It could be connected directly to

5V interface of microcontroller such as Arduino

14

2.7 Modul TP4056

Gambar 2.11 Modul TP4056.

Modul TP4056 adalah modul pengisi linear arus / tegangan konstan untuk

baterai single cell lithium-ion. TP4056 bisa bekerja di dalam USB. Pada

perancangan , modul ini berfungsi sebagai media pengisian baterai pada remot[19].

2.8 Kelistrikan Suzuki Thunder 125

Gambar 2.12 Diagram Kelistrikan Suzuki Thunder 125 Kick Starter.

Mengetahui sistem kelistrikan motor sangatlah penting dalam perancangan ini.

Pada perancangan ini kunci kontak konvensional akan dilepas dan diganti sistem

utama rancang bangun ini. Berdasarkan Gambar 3.9, sistem akan menghubungkan

kabel merah dan jingga pada relay ( pada Gambar 3.9 terletak di pojok kiri bawah

gambar ).

15

2.9 Macam-Macam Teknologi Nirkabel

Ada beberapa teknologi nirkabel yang dapat diimplementasikan dalam produk

perangkat keras untuk komunikasi Internet of Things (IoT) dan Machine to Machine

(M2M). Berikut adalah macam-macam teknologi nirkabel yang dapat dipakai ;

2.9.1 ZigBee

ZigBee adalah standar global terbuka dan dirancang khusus untuk

digunakan dalam jaringan M2M. Teknologi ini murah untuk dijalankan dan

tidak memerlukan banyak daya, menjadikannya solusi ideal untuk banyak

aplikasi industri. Teknologi ini memiliki latensi rendah, dan siklus kerja rendah,

memungkinkan produk untuk memaksimalkan masa pakai baterai.

Protokol ZigBee menawarkan enkripsi AES 128-bit. Teknologi ini juga

digunakan dalam jaringan mesh, yang memungkinkan node terhubung bersama

melalui beberapa jalur. Teknologi nirkabel diharapkan pada akhirnya dapat

diimplementasikan dalam hal-hal seperti perangkat rumah pintar. Kemampuan

teknologi untuk menghubungkan beberapa perangkat secara bersama-sama

membuatnya ideal untuk lingkungan rumah yang terhubung di mana pengguna

mungkin menginginkan hal-hal seperti kunci pintar, lampu, robot, dan termostat

untuk berbicara satu sama lain. Aliansi ZigBee baru-baru ini membuat standar

teknologi dengan harapan untuk memungkinkan konektivitas itu. Saat ini semua

perangkat ZigBee tidak mampu berbicara dengan semua perangkat ZigBee

lainnya. Harapannya adalah bahwa standardisasi akan memperbaiki masalah itu

dan bahwa perangkat akan menawarkan pengalaman yang seragam bagi

pengguna akhir.

2.9.2 WiFi

WiFi menggunakan gelombang radio (RF) untuk memungkinkan dua

perangkat berkomunikasi satu sama lain. Teknologi ini paling sering digunakan

untuk menghubungkan router Internet ke perangkat seperti komputer, tablet, dan

telepon, namun, ini dapat digunakan untuk menghubungkan bersama dua

komponen perangkat keras. WiFi adalah jaringan nirkabel lokal yang

16

menjalankan standar 802.11 yang ditetapkan oleh Institute of Electrical and

Electronics Engineers (IEEE).

WiFi dapat memanfaatkan gelombang radio 2.4GHz UHF dan 5GHz

SHF ISM global. Aliansi Wi-Fi mensertifikasi beberapa produk, memungkinkan

mereka untuk diberi label sebagai "Wi-Fi Certified." Untuk menerima

penunjukan itu, dan produk harus melalui pengujian sertifikasi interoperabilitas

Alliance. 802.11b, 802.11g, dan 802.11n dijalankan pada pita ISM 2.4GHz.

Band ini rentan terhadap gangguan dari beberapa perangkat Bluetooth serta

beberapa oven microwave dan telepon tanpa kabel. Perangkat yang berjalan di

kedua band dapat dioperasikan di Amerika Serikat tanpa lisensi dari FCC, tetapi

masih memerlukan sertifikasi FCC bagian 15. Enam saluran frekuensi pertama

dari masing-masing dianggap sebagai bagian dari pita radio amatir.

2.9.3. Bluetooth dan BLE (Bluetooth Low Energy)

Bluetooth dan Bluetooth Low Energy (BLE) adalah teknologi nirkabel

yang digunakan untuk mentransfer data jarak pendek. Teknologi ini sering

digunakan dalam perangkat pertimbangan kecil yang terhubung ke ponsel dan

tablet pengguna. Misalnya, teknologi ini digunakan dalam banyak sistem

speaker. Bluetooth Low Energy menggunakan daya yang lebih rendah daripada

Bluetooth standar dan digunakan dalam perangkat keras seperti pelacak

kebugaran, jam tangan cerdas, dan perangkat lain yang terhubung untuk

mengirim data secara nirkabel tanpa mengorbankan kekuatan baterai di ponsel

pengguna.

Teknologi ini awalnya diperkenalkan oleh pembuat smartphone Nokia

pada tahun 2006, tetapi tidak menjadi bagian dari standar Bluetooth hingga

2010. Saat ini, BLE, yang juga disebut sebagai Bluetooth Smart, didukung oleh

mayoritas pembuat smartphone dan komputer serta kebanyakan sistem operasi

utama termasuk Windows 8, OS X, Linux, Windows Phone, Android dan iOS.

Bluetooth menggunakan gelombang radio UHF untuk transfer data.

Teknologi ini awalnya standar IEEE 802.15.1, tetapi IEEE tidak lagi

mempertahankan standar khusus itu. Perusahaan yang bekerja dengan Bluetooth

sering berafiliasi dengan kelompok Minat Khusus Bluetooth (SIG). Grup saat ini

17

memiliki lebih dari 20.000 anggota, dan harus menyatakan suatu produk

sebelum dapat dipasarkan sebagai perangkat Bluetooth ke pasar konsumen atau

bisnis. Sertifikasi itu membantu memastikan bahwa semua perangkat Bluetooth

berfungsi dengan standar dan memberikan pengalaman yang sama bagi

konsumen.

2.9.4. WiMax

WiMax adalah singkatan dari Worldwide Interoperability for Microwave

Access. Teknologi nirkabel ini memungkinkan data ditransfer dengan kecepatan

30-40 megabit per detik. Istilah ini merujuk khusus untuk implementasi

interoperable dari keluarga nirkabel IEEE 802.16. Teknologi ini pernah

digunakan oleh beberapa operator seluler, terutama Sprint, untuk mengirimkan

data nirkabel ke pelanggannya. Sprint, bersama dengan banyak operator lain

yang menggunakan teknologi tersebut, telah beralih menggunakan jaringan 4G

LTE yang lebih cepat untuk data.

Forum WiMax mensahkan perangkat sebelum dijual ke konsumen atau

bisnis. Teknologi ini dapat digunakan baik di dalam ruangan maupun di luar

ruangan, namun perangkat WiMax biasanya menghasilkan sinyal yang lebih

baik ketika digunakan di luar atau melalui jendela.

2.9.5. Symphony Link

Symphony Link adalah solusi nirkabel untuk pelanggan perusahaan dan

industri yang perlu menghubungkan perangkat IoT mereka ke awan dengan

aman. Rentang WiFi dan ZigBee terlalu terbatas, seluler terlalu mahal dan boros

daya. Symphony Link dirancang khusus untuk aplikasi Low Power Wide-Area

Network (LPWAN) yang mudah terskala dan bekerja dengan keandalan terbaik

di kelasnya [20].

18

2.10 Strategi Agar Pengamanan Motor Lebih Optimal

Latar belakang pada skripsi ini menjelaskan bahwa pencurian sepeda

motor dilakukan menggunakan kunci T, gendam, maupun mengincar sepeda

motor yang kuncinya masih tertinggal di motor. Berdasarkan hal tersebut maka

strategi pengguna agar motor lebih aman adalah ;

1. Memasang sebuah alarm dan GPS Tracking pada sepeda

motor.

2. Mengunci cakram motor dengan gembok.

3. Hindari kunci kontak yang mudah dibobol menggunakan

kunci T.

4. Tidak lupa dalam mencabut kunci kontak sepeda motor.

5. Tidak lupa mengunci stang pada saat memarkirkan sepeda

motor.

Kemudian berdasarkan strategi diatas dapat disimpulan bahwa system

pengamanan motor bisa optimal apabila kunci stang bersifat keyless atau

contactless , bersifat auto lock, serta mampu melacak posisi sepeda motor

apabila posisinya berubah.