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