BAB III PERANCANGAN - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/39480/4/BAB III.pdf · Charger Antenna...

15
17 BAB III PERANCANGAN 3.1 Konsep Penelitian Rancang bangun sistem keamanan parkir berdasarkan zona area via GPS menggunakan MANET merupakan komunikasi jaringan wireless yang dirancang menggunakan modul transceiver long range lora SX1278 pada setiap system, dilengkapi GPS dan controller ATMEGA64 pada node untuk membaca lokasi dan pengiriman data. Penerima menggunakan PC untuk menampilkan peta digital googlemaps dan untuk proses komunikasi antara perangkat MANET agar data dapat terjangkau jauh diseluruh area yang dikover. Node berfungsi sebagai pengirim informasi GPS dan informasi berupa emergency dari kendaraan sebagai node, dan status kendaraan yang dibaca oleh sensor pada mesin kendaraan. 3.2 Blok Diagram ATMEGA64 Modul LoRa SX1278 GPS Tombol Buzzer Bateray backup Modul Lithium Charger Antenna Antenna DC input (AKI) Sensor Mesin Relay pengapian Sensor Kontak Gambar 3.1. Blok Diagram Sistem Node (Kendaraan) Sumber : Perancangan 3.2.1 Prinsip Kerja Prinsip kerja dari sistem pengamanan kendaraan berdasarkan area zona parkir dengan jaringan manet mengacu pada ilustrasi sebagaimana gambar 3.2 berikut:

Transcript of BAB III PERANCANGAN - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/39480/4/BAB III.pdf · Charger Antenna...

Page 1: BAB III PERANCANGAN - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/39480/4/BAB III.pdf · Charger Antenna Antenna DC input (AKI) Sensor Mesin Relay pengapian Sensor Kontak Gambar 3.1. Blok

17

BAB III

PERANCANGAN

3.1 Konsep Penelitian

Rancang bangun sistem keamanan parkir berdasarkan zona area via GPS

menggunakan MANET merupakan komunikasi jaringan wireless yang dirancang

menggunakan modul transceiver long range lora SX1278 pada setiap system,

dilengkapi GPS dan controller ATMEGA64 pada node untuk membaca lokasi dan

pengiriman data. Penerima menggunakan PC untuk menampilkan peta digital

googlemaps dan untuk proses komunikasi antara perangkat MANET agar data

dapat terjangkau jauh diseluruh area yang dikover. Node berfungsi sebagai

pengirim informasi GPS dan informasi berupa emergency dari kendaraan sebagai

node, dan status kendaraan yang dibaca oleh sensor pada mesin kendaraan.

3.2 Blok Diagram

ATMEGA64Modul LoRa

SX1278

GPS

Tombol

Buzzer

Bateray backupModul Lithium

Charger

Antenna

Antenna

DC input

(AKI)

Sensor Mesin

Relay pengapian

Sensor Kontak

Gambar 3.1. Blok Diagram Sistem Node (Kendaraan)

Sumber : Perancangan

3.2.1 Prinsip Kerja

Prinsip kerja dari sistem pengamanan kendaraan berdasarkan area zona

parkir dengan jaringan manet mengacu pada ilustrasi sebagaimana gambar 3.2

berikut:

Page 2: BAB III PERANCANGAN - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/39480/4/BAB III.pdf · Charger Antenna Antenna DC input (AKI) Sensor Mesin Relay pengapian Sensor Kontak Gambar 3.1. Blok

18

Gambar 3.2. Ilustrasi Penerapan Sistem Dilapangan

Pada gambar 3.2, denah kampus UMM mempunyai 3 lokasi parkiran,

sehingga pada kondisi awal pengaturan kordinat untuk area coverage kampus

UMM harus ditentukan terlebih dahulu agar sistem dapat mendeteksi apakah

kendaraan berada dalam area coverage atau tidak, dengan demikian kendaraan

dapat parkir di lokasi parkir mana saja (parkir 1, 2 atau 3) dan dinyatakan aman

jika berada dalam lokasi tersebut. jika berada di luaar area kampus, system akan

menonaktifkan kendaraan karena berada diluar zona kampus dan dianggap

indikasi pencurian, kecuali user mengaktifkan mode normal alarm saat

meninggalkan lokasi. Mode alarm diaktifkan menggunakan switch rahasia yang

hanya diketahui oleh pemilik kendaraan.

Rancangan system terdiri dari 3 unit sistem, yaitu 1 unit Base station yang

berada di pos pantau atau pos security dan 2 unit Node pada dua kendaraan. Pada

system base station selalu terhubung dan konek dengan internet guna mengakses

google maps. Sementara itu untuk sistem node terdiri dari alat yang dilengkapi

dengan catu daya backup bateray serta dilengkapi GPS, sensor mesin, sensor

kontak serta switch pengaktif mode alarm dan sistem node ini berada pada

kendaraan dan selalu aktif melakukan tracking atau proses emergency saat terjadi

pencurian pada saat mode alarm sedang aktif. Pada kondisi mode alarm pada

node, maka sistem pemantauan akan dilakukan oleh base station saat jagkauan

Parkir 1

Parkir 2

Parkir 3

Pos Pantau

Page 3: BAB III PERANCANGAN - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/39480/4/BAB III.pdf · Charger Antenna Antenna DC input (AKI) Sensor Mesin Relay pengapian Sensor Kontak Gambar 3.1. Blok

19

pemancar diterima oleh base station. Pada proses ini sistem node mengirimkan

informasi lokasi berdasarkan data GPS yang diterima pada sistem node

(kendaraan), sehingga kordinat lokasi kendaraan (node) dapat ditampilkan

lokasinya pada google-maps. Pada kondisi ini saat terjadi pencurian dalam mode

alarm sedang aktif, dimana switch diaktifkan pada mode alarm, maka base station

akan menghitung jarak radius kendaraan terhadap zona lokasi yang ditentukan

dalam zona parkir area berdasarkan kordinat. Jika kendaraan keluar dari zona area

yang ditentukan berdasarkan hasil pembacaan GPS, maka base station akan

memberikan peringatan berupa informasi pada layar mengenai lokasi GPS dan

membunyikan buzzer pada base station. Selanjutnya base station mengirimkan

informasi penonaktifan sistem pada node, dimana pada proses ini base station

mengirimkan informasi melalui pemancar untuk menonaktifkan mesin kendaraan,

sehingga kendaraan yang dikontrol oleh sistem node akan menaktifkan mesin

dengan memutus jalur kontak serta membunyikan alarm pada kendaraan tersebut.

Dengan kondisi tersebut, maka kendaraan akan secara otomatis dimatikan dan

pada system base station ditampilkan informasi lokasi tempat dinonaktifkannya

kendaraan akibat kasus pencurin tersebut sehingga dapat ditangani dan dicegah

oleh pihak security. Pada kondisi ini sistem bekerja menggunakan protocol sistem

MANET, dimana komunikasi yang dilakukan mentransfer data atau informasi

secara langsung ataupun berderet. Saat kendaraan berada diluar jangkauan Base

station, maka system node lain (kendaraan lain ) yang berada pada jangkauannya

akan menerima pesan dan mengirimkan ulang informasi tersebut ke pusat

pemantau (base station) sehingga jangkauan area lebih luas.

3.3 Perancangan Hardware

3.3.1 Perancangan GPS Receiver Modul

Pada perancangan sistem pemantau lokasi dan posisi berdasarkan

koordinat bumi dipantau menggunakan modul GPS. Modul GPS yang digunakan

adalah Ublox Neo M9, dimana modul ini telah dilengkapi dengan format standard

protocol NMEA yang umum digunakan GPS, informasi yang didapat dari modul

GPS berupa lokasi Longitude, Latitude dan Altitude yang diakses secara serial

Page 4: BAB III PERANCANGAN - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/39480/4/BAB III.pdf · Charger Antenna Antenna DC input (AKI) Sensor Mesin Relay pengapian Sensor Kontak Gambar 3.1. Blok

20

asyncroun dengan kecepatan 9600bps. Adapun konfigurasi pin GPSmodul Ublox

Neo M6 ditunjukkan sebagaimana gambar 3.3:

Gambar 3.3 Rangkaian Modul Holux M9129

Sumber: Datasheet Holux M9129

Pada perancangan sebagaimana ditunjukkan gambar 3.3, pin TXD

dihubungkan ke input RX1 ATMEGA64 sebagai penerima data serial dengan

format NMEA protokol. Sementara pin GPIO5 merupakan indikator yang

terhubung ke LED yang akan kedap-kedip saat pembacaan GPS dinyatakan fix.

3.3.2 Perancangan Tombol

Rangkaian tombol Menu pada perancangan alat ini menggunakan push

button yang dibaca melalui input port ATMEGA64. Karena pada ATMEGA64

telah dilengkapi internal Pullup resistor yang dapat diprogram melalui software,

sehingga pemasangan tombol pada pin input ATMEGA64 tidak perlu

menggunakan resistor Pull-up dan cukup dihubungkan dengan port dan ground.

Adapun perancangan rangkaian tombol push button untuk proses menu

ditunjukkan dalam Gambar 3.4.

Vcc

1PPS

TXDA

GPIO5

Gnd

RF in

Gnd

Gnd

Gnd

Vbatt

GPS ANTENNA

NEO

M9

GPS module

3V3

D1LED

PE0/RXD0/PDI2

PE1/TXD0/PDO3

PE2/XCK0/AIN04

PE3/OC3A/AIN15

PE4/OC3B/INT46

PE5/OC3C/INT57

PE6/T3/INT68

PE7/ICP3/INT79

PB0/SS10

PB1/SCK11

PB2/MOSI12

PB3/MISO13

PB4/OC014

PB5/OC1A15

PB6/OC1B16

PB7/OC2/OC1C17

PG3/TOSC218

PG4/TOSC119

RESET20

XTAL223

XTAL124

PD0/SCL/INT025

PD1/SDA/INT126

PD2/RXD1/INT227

PD3/TXD1/INT328

PD4/ICP129

PD5/XCK130

PD6/T131

PD7/T232

PG0/WR33

PG1/RD34

PC0/A835

PC1/A936

PC2/A1037

PC3/A1138

PC4/A1239

PC5/A1340

PC6/A1441

PC7/A1542

PG2/ALE43

PA7/AD744

PA6/AD645

PA5/AD546

PA4/AD447

PA3/AD348

PA2/AD249

PA1/AD150

PA0/AD051

PF7/ADC7/TDI54

PF6/ADC6/TDO55

PF5/ADC5/TMS56

PF4/ADC4/TCK57

PF3/ADC358

PF2/ADC259

PF1/ADC160

PF0/ADC061

AREF62

AVCC64

PEN1

U1

ATMEGA64

R1

10k

5V

Page 5: BAB III PERANCANGAN - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/39480/4/BAB III.pdf · Charger Antenna Antenna DC input (AKI) Sensor Mesin Relay pengapian Sensor Kontak Gambar 3.1. Blok

21

Gambar 3.4 Rangkaian Tombol Push Button

Sumber : Perancangan

Pada perancangan gambar, tombol terdiri dari tombol send, dimana tombol

ini difungsikan untuk mengirim emergency saat dibutuhkan user.

3.3.3 Perancangan Sensor RUN-STOP Mesin

Untuk mendeteksi aktif tidaknya mesin sepeda motor yang dimonitor oleh

mikrokontroller, maka diperlukan rangkaian sensor yang bertugas membaca

kondisi dari mesin sepeda motor. Pada perancanngan ini rangkaian sensor

dirancang menggunakan optocoupler dengan inputan tegangan yang dihasilkan

dari rangkaian generator sepeda motor, dimana pada generator sepeda motor

dihasilkan tegangan AC ±12V yang kemudian disearahkan menggunakan

rangkaian penyearah gelombang penuh. Adapun perancangan rangkaian sensor

RUN/STOP mesin ditunjukkan pada Gambar 3.5:

PE0/RXD0/PDI2

PE1/TXD0/PDO3

PE2/XCK0/AIN04

PE3/OC3A/AIN15

PE4/OC3B/INT46

PE5/OC3C/INT57

PE6/T3/INT68

PE7/ICP3/INT79

PB0/SS10

PB1/SCK11

PB2/MOSI12

PB3/MISO13

PB4/OC014

PB5/OC1A15

PB6/OC1B16

PB7/OC2/OC1C17

PG3/TOSC218

PG4/TOSC119

RESET20

XTAL223

XTAL124

PD0/SCL/INT025

PD1/SDA/INT126

PD2/RXD1/INT227

PD3/TXD1/INT328

PD4/ICP129

PD5/XCK130

PD6/T131

PD7/T232

PG0/WR33

PG1/RD34

PC0/A835

PC1/A936

PC2/A1037

PC3/A1138

PC4/A1239

PC5/A1340

PC6/A1441

PC7/A1542

PG2/ALE43

PA7/AD744

PA6/AD645

PA5/AD546

PA4/AD447

PA3/AD348

PA2/AD249

PA1/AD150

PA0/AD051

PF7/ADC7/TDI54

PF6/ADC6/TDO55

PF5/ADC5/TMS56

PF4/ADC4/TCK57

PF3/ADC358

PF2/ADC259

PF1/ADC160

PF0/ADC061

AREF62

AVCC64

PEN1

AVR

ATMEGA64

5V

R1

10K

5V

SEND

Page 6: BAB III PERANCANGAN - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/39480/4/BAB III.pdf · Charger Antenna Antenna DC input (AKI) Sensor Mesin Relay pengapian Sensor Kontak Gambar 3.1. Blok

22

Gambar 3.5 Rangkaian sensor RUN/STOP mesin

Sumber: Perancangan

Dari perancangan Gambar 3.5, tegangan input (VIN)=12V kemudian

disearahkan menggunakan diode jembatan penyearah gelombang penuh, karena

Vdrop diode 1N4001=0,7V, maka tegangan yang dihasilkan adalah :

Vout = Vin – (Vdiode x 2)....................................................................[1]

= 12 – (0,7 x 2)

= 12 – 1,4

= 10,6V

Sementara itu nilai R1 dapat dicari dengan persamaan:

......................................................................................[2]

Dimana Vled = 1,8 V

ILED = 16mA

Vout = 10,6V (Output penyearah)

Maka:

Dengan demikian nilai R1=560Ω (dipasaran)

3.3.4 Perancangan Sensor Kontak

Untuk dapat mendeteksi aktif tidaknya kontak pada kendaraan (sepeda

motor) dan agar dideteksi oleh mikrokontroller,maka diperlukan rangkaian sensor

kontak yang dalam perancangan ini menggunakan rangkaian relay. Pada

6

5

4

1

2

OPTO

4N35

4X 1N4001

1A C11000u

R1

560

AC12V dari generator

R210k

5V

PE0/RXD0/PDI2

PE1/TXD0/PDO3

PE2/XCK0/AIN04

PE3/OC3A/AIN15

PE4/OC3B/INT46

PE5/OC3C/INT57

PE6/T3/INT68

PE7/ICP3/INT79

PB0/SS10

PB1/SCK11

PB2/MOSI12

PB3/MISO13

PB4/OC014

PB5/OC1A15

PB6/OC1B16

PB7/OC2/OC1C17

PG3/TOSC218

PG4/TOSC119

RESET20

XTAL223

XTAL124

PD0/SCL/INT025

PD1/SDA/INT126

PD2/RXD1/INT227

PD3/TXD1/INT328

PD4/ICP129

PD5/XCK130

PD6/T131

PD7/T232

PG0/WR33

PG1/RD34

PC0/A835

PC1/A936

PC2/A1037

PC3/A1138

PC4/A1239

PC5/A1340

PC6/A1441

PC7/A1542

PG2/ALE43

PA7/AD744

PA6/AD645

PA5/AD546

PA4/AD447

PA3/AD348

PA2/AD249

PA1/AD150

PA0/AD051

PF7/ADC7/TDI54

PF6/ADC6/TDO55

PF5/ADC5/TMS56

PF4/ADC4/TCK57

PF3/ADC358

PF2/ADC259

PF1/ADC160

PF0/ADC061

AREF62

AVCC64

PEN1

U2

ATMEGA128

Page 7: BAB III PERANCANGAN - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/39480/4/BAB III.pdf · Charger Antenna Antenna DC input (AKI) Sensor Mesin Relay pengapian Sensor Kontak Gambar 3.1. Blok

23

prinsipnya rangkaian relay ini hanya digunakan untuk mengetahui ada tidaknya

tegangan yang dibaca dari output kontak (Ighnition) sepeda motor, karena

tegangan yang dihasilkankontak adalah 12V, sementara input mikrokontroller

hanya mendeteksi maksimum 0 s.d 5V, maka digunakan relay untuk

menjembatani perbedaan logika tersebut. Output dari switch relay selanjutnya

dihubungkan ke ground dan input microcontroller agar dapat dibaca oleh

mikrokontroller ATMEGA64. Adapun perancangan sensor kontak ditunjukkan

sebagaimana Gambar 3.6:

Gambar 3.6 Rangkaian Sensor Kontak

Sumber: Perancangan

Pada gambar 3.6, saat kontak dinyalakan, maka relay akan ON dan

menyebabkan input portA.0 pada ATMEGA64 berlogika nol,sementara itu input

akan berlogika high saat kondisi kontak OFF. Dengan demikian maka perubahan

logika ini dapat dijadikan sebagai indikasi aktif tidaknya kontak pada kendaraan.

3.3.5 Perancangan Driver Relay Buzzer Sirine Dan Pemutus CDI

Dalam perancangan alat ini, driver relay digunakan untuk memutus dan

menyambung hubungan power suplay pada rangkaian Buzzer atau dalam hal ini

dirancang menggunakan klakson. Driver ini juga digunakan untuk memutus jalur

CDI dan menghentikan kendaraan secara otomatis jika terjadi pencurian atau

emergency. Adapun rangkaian driver yang digunakan menggunakan IC buatan

NEC semiconductor tipe ULN2003 yang diigunakan sebagai pengontrol relay

RELAY12V

KONTAK

Kontak

PE0/RXD0/PDI2

PE1/TXD0/PDO3

PE2/XCK0/AIN04

PE3/OC3A/AIN15

PE4/OC3B/INT46

PE5/OC3C/INT57

PE6/T3/INT68

PE7/ICP3/INT79

PB0/SS10

PB1/SCK11

PB2/MOSI12

PB3/MISO13

PB4/OC014

PB5/OC1A15

PB6/OC1B16

PB7/OC2/OC1C17

PG3/TOSC218

PG4/TOSC119

RESET20

XTAL223

XTAL124

PD0/SCL/INT025

PD1/SDA/INT126

PD2/RXD1/INT227

PD3/TXD1/INT328

PD4/ICP129

PD5/XCK130

PD6/T131

PD7/T232

PG0/WR33

PG1/RD34

PC0/A835

PC1/A936

PC2/A1037

PC3/A1138

PC4/A1239

PC5/A1340

PC6/A1441

PC7/A1542

PG2/ALE43

PA7/AD744

PA6/AD645

PA5/AD546

PA4/AD447

PA3/AD348

PA2/AD249

PA1/AD150

PA0/AD051

PF7/ADC7/TDI54

PF6/ADC6/TDO55

PF5/ADC5/TMS56

PF4/ADC4/TCK57

PF3/ADC358

PF2/ADC259

PF1/ADC160

PF0/ADC061

AREF62

AVCC64

PEN1

ATMEGA64

ATMEGA64

dari Kontak

5V

5V

R1

10k

Page 8: BAB III PERANCANGAN - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/39480/4/BAB III.pdf · Charger Antenna Antenna DC input (AKI) Sensor Mesin Relay pengapian Sensor Kontak Gambar 3.1. Blok

24

karena mampu mensuplay arus kolektor hingga 600mA pada setiap drivernya.

Skema diagram dari driver relay menggunakan IC ULN2003 ditunjukkan

sebagaimana Gambar 3.7:

Gambar 3.7 IC Driver ULN-2003

Sumber: Perancangan

Berdasarkan datasheet, Driver ULN2003 mempunyai kemampuan

mensuplay arus sebesar 600mA, selain itu output masing-masing driver dapat

diparalel jika arus yang dibutuhkan relay kurang mencukupi. Pada perancangan

ini, relay yang digunakan sebagai pemutus kontak AC menggunakan OMRON

MY-2P/10A yang mempunyai resistansi coil sebesar 50Ω, dengan demikian, Arus

coil Relay dapat dicari sebagaimana:

IRelay = ]3....[......................................................................int_ ernalCoilR

V

=50

12

= 0.24 Amper = 240 mA

Dari hasilperhitungantersebut, maka driver Relay ULN2003 mampu

mencukupi kebutuhan arus yang digunakan relay.

3.3.6 Perancangan Wireless Lora SX1278

Untuk dapat mengirim dan menerima informasi jarak jauh, maka

diperlukan modul wireless. Adapun modul wireless yang digunakan pada

perancangan ini menggunakan lora SX1278 dengan sistem komunikasi serial.

Berdasarkan daasheet, pin yang digunakan terdiri dari 6pin yaitu RX, TX M0,

PE0/RXD0/PDI2

PE1/TXD0/PDO3

PE2/XCK0/AIN04

PE3/OC3A/AIN15

PE4/OC3B/INT46

PE5/OC3C/INT57

PE6/T3/INT68

PE7/ICP3/INT79

PB0/SS10

PB1/SCK11

PB2/MOSI12

PB3/MISO13

PB4/OC014

PB5/OC1A15

PB6/OC1B16

PB7/OC2/OC1C17

PG3/TOSC218

PG4/TOSC119

RESET20

XTAL223

XTAL124

PD0/SCL/INT025

PD1/SDA/INT126

PD2/RXD1/INT227

PD3/TXD1/INT328

PD4/ICP129

PD5/XCK130

PD6/T131

PD7/T232

PG0/WR33

PG1/RD34

PC0/A835

PC1/A936

PC2/A1037

PC3/A1138

PC4/A1239

PC5/A1340

PC6/A1441

PC7/A1542

PG2/ALE43

PA7/AD744

PA6/AD645

PA5/AD546

PA4/AD447

PA3/AD348

PA2/AD249

PA1/AD150

PA0/AD051

PF7/ADC7/TDI54

PF6/ADC6/TDO55

PF5/ADC5/TMS56

PF4/ADC4/TCK57

PF3/ADC358

PF2/ADC259

PF1/ADC160

PF0/ADC061

AREF62

AVCC64

PEN1

U3

ATMEGA128

KONTAK SEPEDA MOTOR

Switch Kontak

RL112V

1B1

1C16

2B2

2C15

3B3

3C14

4B4

4C13

5B5

5C12

6B6

6C11

7B7

7C10

COM9

DRIVER

ULN2003A

RL212V

KLAKSON

KLAKSON

ke Sirkuit CDI

SWITCH KLAKSON SEPEDAMOTOR

AKI

Page 9: BAB III PERANCANGAN - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/39480/4/BAB III.pdf · Charger Antenna Antenna DC input (AKI) Sensor Mesin Relay pengapian Sensor Kontak Gambar 3.1. Blok

25

M1, Vcc dan Ground. Sementara itu pada perancangannya arduio menggunakan

software serial karena UART bawaan arduino digunakan untuk system debugger,

sehingga dipilih pin 2 dan pin 3 untuk komunikasi serial (UART) pada modul lora

SX1278. Untuk pin M0 dan M1 digunakan sebagai pengatur mode dan

konfigurasi yang digunakan dlam mengakses modul, dimana frekwensi dapat

diseting pada kisaran 430Mhz dan 441Mhz. Modul ini juga dilengkapi dengan

system immunitas interference berdasarkan datasheet dan diklaim mampu

melakukan komunikasi dengan jarak 3 Km hingga 6Km dengan daya 100mW

sehingga cocok digunakan pada system komunikasi jarak jauh sebaaimana

perancangan ini. Modul lora dikontrol menggunakan arduino uno pada system

portal, sementara pada BTS dan system kereta api decontrol melalui arduino nano

dengan sistem konfigurasi pin yang sama. Adapun konfigurasi rangkaian modul

wireless terhadap arduino nano ditunjukkan pada gambar 3.8:

Gambar 3.8 Rangkaian Wireless Lora SX1278

Sumber : Perancangan

3.4 Perangkat Lunak (Software)

Perangkat Lunak pada perancangan alat ini dibangun menggunakan bahasa

Basic dengan compiler BASCOMM AVR. Keseluruhan maupun perangkat lunak

untuk mengakses bagian-bagian dari sistem diatur didalam ATMEGA64. Adapun

alur program (perangkat lunak ) pada proses dari masing-masing bagian blok

diagram mengacu pada perancangan flowchart sebagaimana berikut:

AT

ME

GA

32

8P

AT

ME

L

ww

w.T

he

En

gin

ee

rin

gP

roje

cts

.co

m

D12

D11

D10

D9

D8

D7

D6

D5

D4

D3

D2

RX / D0

TX / D1GND

RST

5V

A7

A6

A5

A4

A3

A2

A1

A0

REF

D13

Arduino

Nano

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1213

A5

A4

A3

A2

A1

A0

A6

A7

SIM1

ARDUINO NANO

Vcc

RX

TX

M0

5V

LORA SX1278

GND

ANTENNA

Ant

M1

Page 10: BAB III PERANCANGAN - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/39480/4/BAB III.pdf · Charger Antenna Antenna DC input (AKI) Sensor Mesin Relay pengapian Sensor Kontak Gambar 3.1. Blok

26

3.4.1 Flowchart Keseluruhan Bagian Pengirim

Flowchart sistem keseluruhan terdiri dari bagian pengirim ditempatkan

secara tersembunyi pada bagian kendaraan. Adapuun pengiriman data dari tiap

node menuju base station dikirim dengan kecepatan baud rate 9600bps melalui

modem lora SX1278 dengan paket data yang terdiri dari susunan karakter berupa

ID dan informasi dengan format yang dirancang sebagaimana tabel 3.1:

Tabel 3.1: Format Protokol Data

1 packet

No ID

3 packet GPS data 1 byte

emergency

2 byte

Checksum

1 byte end

paket

Nopol

Kendaraan

Latitude Longitud

e

Altitude 0-3 0 - F 0 - F 0D (heksa)

Sumber: Perancangan

Pada table 3.1 merupakan format protocol pengiriman data dari bagian

pengirim dengan urutan sebagai berikut

1. 1 Packet Nomor ID

Nomor ID pada perancangan protocol terdiri dari nomor polisi kendaraan

yang diisi secara manual pada perangkat lunak. Hal ini untuk

memudahkan identifikasi kendaraan dan membedakan address dari

pengirim yang diterima oleh base station. Dengan demikian saat penerima

menerima karakter tersebut, maka penerima harus mengosongkan buffer

sebagai persiapan penerimaan data selanjutnya.

2. 3 paket data GPS pada urutan paket ke 2, 3 dan 4

Karakter ini berupa informasi data meliputi latitude, longitude dan altitude

yang didapat dari hasil pembacaan modul GPS. Bentuk Penulisannya

berupa decimal degrees hasil konversi data NMEA GPS pada modul,

contoh -07,232982:+122,789654:465,480m yang berarti:

Latitude = -07,232982 atau 7,232982o Lintang selatan

Longitude = +122,789654 atau 122,789654o bujur timur

Altitude = 465,480m atau ketinggian 465,480 meter diatas

permukaan laut.

3. 1 byte emergency mode

Karakter ini terdiri dari basis informasi dari mode emergency yang diakrif

oleh pengirim (kondisi kendaraan), dimana hal ini bertujuan untuk

Page 11: BAB III PERANCANGAN - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/39480/4/BAB III.pdf · Charger Antenna Antenna DC input (AKI) Sensor Mesin Relay pengapian Sensor Kontak Gambar 3.1. Blok

27

mengetahui tujuan pengiriman data kordinat dari si pengirim. Dengan

berisi karakter mulai 0 sampai 3, maka mode emergency dapat dibedakan

dan dikelompokkan sebagai berikut:

0 : Kendaraan dalam status aman atau dalam hal ini data dikirim hanya

sebagai informasi posisi saja ke bagian pemantau, untuk dicatat lokasi.

1 : Kendaraan dalam kondisi darurat dengan kondisi Kontak dalam

keadaan dinyalakan (ON) oleh pihak tidak berwenang.

2 : kendaraan dalamkondisi bahaya dengan kondisi Kontak dinyalakan dan

mesin dalam keadaan menyala.

3 : Kendaraan dalam kondisi dimatikan secara otomatis oleh sistem dan

alarm buzzer dinyalakan.

4. 2 Byte Checksum

Checksum digunakan untuk memeriksa valid tidaknya data yang diterima

oleh bagian penerima, dimana bilangan checksum didapat dari hasil

penjumlahan 3 paket data GPS dan byte emergency pada bagian pemancar.

Dengan demikian bagian penerima dapat memastikan apakah data rusak

saat dipancarkan pengirim atau normal dengan melihat dan

membandingkan data yang diterima dengan nilai checksum.

5. 1 byte end paket

Karakter ini merupakan penutup paket yang menggunakan karakter 0D

heksadesimal atau 13 desimal. Setelah menerima data tersebut maka

penerima dapat mengetahui ahir paket dan melakukan perintah selanjutnya

untuk memproses paket data yang diterima.

Pada perancangan perangkat lunak pengiriman data dikirim setiap 2 detik

dengan tetap melakukan pembacaan GPS secra realtime. Adapun perancangan

algoritma keseluruhan pada bagian pengirim ditunjukkan sebagaimana Gambar

3.9:

Page 12: BAB III PERANCANGAN - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/39480/4/BAB III.pdf · Charger Antenna Antenna DC input (AKI) Sensor Mesin Relay pengapian Sensor Kontak Gambar 3.1. Blok

28

Start

Ada data dari

modem ?

Mode Alarm = ON ?

T

T

Baca protokol dataY

Pilah address dan

command

Address tidak

sama ?

Kontak = ON

Y

ALARM / Buzzer

ON

Y

Kirim koordinat

GPS

Baca data protokol

terakhir

YKirim ulang data ke

node lain via Lora

Command =

Cek?

T

POWER =

OFF?

END

Y

T

Baca data GPS,

status kontak dan

Status Mesin

Inisialisasi

Baca Data Serial Lora

T

Kirim koordinat

GPS + status

keamanan

Mesin

dinyalakan?

Y

Baca GPS

Bandingkan GPS dengan

kordinat area

Kordinat GPS

diluar area ?

Y

T

T

Baca kordinat GPS

T

Matikan Mesin

Alarm ON

Kirim data ke Base

station

Gambar 3.9 Flowchart Keseluruhan Sistem

Page 13: BAB III PERANCANGAN - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/39480/4/BAB III.pdf · Charger Antenna Antenna DC input (AKI) Sensor Mesin Relay pengapian Sensor Kontak Gambar 3.1. Blok

29

3.4.2 Perancangan Perangkat Lunak Pembacaan GPS

Proses pembacaan GPS diakses menggunakan komunikasi serial asinkron

dengan kecepatan 9600bps dan format protokol NMEA, dimana pada proses

modul GPS mengirimkan secara bergantian data serial dalam bentuk protocol

yang diawali dengan karakter $ dan diakhiri dengan karakter 13Heksa (enter).

Urutan tersebut merupakan format data dari beberapa parameter yang dibaca dan

diakses GPS diantaranya GPGGA yang digunkaan dalam mengakses lokasi dari

modul GPS fix data. Adapun system kerja dari pengambilan data GPS

ditunjukkan sebagaimana algoritma pada flowchart pada gambar 3.10:

Start

Inisialisasi serial

baud rate=4800bps

Start serial

Baca serial

Data serial=’$’ ?

Kosongkan data

Simpan dataData serial=13H ?

T

Baca Header

protokol data GPS

Y

T

Y

Header=GPLL ?

Y

Baca Latitude GPS

Baca Longitude

GPS

Power=OFF ?

STOP

Y

T

T

Gambar 3.10 Flowchart Pembacaan GPS

Sumber: Perancangan

Page 14: BAB III PERANCANGAN - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/39480/4/BAB III.pdf · Charger Antenna Antenna DC input (AKI) Sensor Mesin Relay pengapian Sensor Kontak Gambar 3.1. Blok

30

3.4.3 Algoritma Pengiriman Data Lora SX1278

Prinsip kerja dari proses pengiriman data pada lora SX1278

menggunakan protokol data serial dengan urutan data yang diakhiri dengan

ceksum, protocol ini bertujuan untuk proses kelancaran komunikasi dan

menghindari gangguan karena efek nois dari luar seperti gangguan dari pemancar

lain. Dengan menggunakan protocol data, maka jumlah data yang dikirim via

pemancar dapat dilakukan pengecekan oleh bagian penerima. Adapun perancagan

perangkat lunak pada bagian pengiriman data ditunjukkan pada flowchart

sebagaimana Gambar 3.11 :

Start

Inisialisasi

kirim syncrone data

(A5)

N=1

Send data N

N=10 ?

Power=OFF

Stop

Y

T

T

Ceksum=ceksum+N

Y

Ceksum=0

Gambar 3.11 Flowchart Pengiriman Data

Sumber: Perancangan

Pada proses diatas, sincrone data berupa data heksadesimal A5 merupakan

data yang dikirim pertama kali oleh pemancar untuk menandakan bahwa paket

data akan dikirim oleh transmitter, dengan demikian bagian penerima akan

mempersiapkan memori penampung untuk menampung data masuk hingga

bilangan ceksum diterima oleh bagian receiver pada kendaraan.

Sementara itu perancangan perangkat lunak untuk proses penerimaan data

ditunjukkan pada algoritma sebagaimana gambar 3.12:

N= N +1

Page 15: BAB III PERANCANGAN - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/39480/4/BAB III.pdf · Charger Antenna Antenna DC input (AKI) Sensor Mesin Relay pengapian Sensor Kontak Gambar 3.1. Blok

31

Start

Inisialisasi

Data= syncrone ?

Baca paket data

Jumlahkan paket

data

Baca ceksum data

Jumlah data=ceksum?

Y

T

Matikan

pengapian CDI

Y

T

Stop

Gambar 3.12 Flowchart Pengiriman Data Penerima

Sumber: Perancangan