BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Tempat dan Waktu penelitian

Penelitian dilakukan di laboratorium Bengkel Mekanik Jurusan Teknik Elektro

FT-UNJ, rentang waktu dilakukannya penelitian pada bulan agustus sampai bulan

Februari 2015.

3.2. Metode Penelitian

Metode penilitian yang digunakan dalam menyelesaikan penelitian ini adalah

menggunakan metode penelitian dan pengembangan (Research and Development)

yang meliputi perencanaan, analisa kebutuhan, perancangan, pengujian, implementasi

perangkat keras (hardware), dan implementasi perangkat lunak (software). Metode

yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 3.1 dengan tahapan sebagai berikut :

38

39

Gambar 3.1. Metode Penelitian Prototipe Perancangan Sistem

Display Pengukur Sensor Jarak Parkir Mobil Truk

3.2.1. Analisa Kebutuhan Sistem

Analisa kebutuhan adalah hal pertama yang harus dilakukan dalam

pembuatan Prototipe Display Pengukur Sensor Jarak Berbasis Arduino Mega 2560.

Menganalisa perangkat input yang digunakan pada sistem, peneliti menggunakan

sensor jarak ultrasonik untuk mendeteksi jarak antara mobil ke benda lain.

40

Menganalisa perangkat proses yang digunakan pada sistem, peneliti

menggunakan Arduino Mega 2560 sebagai pengendali dan pemmroses data inputan

sensor. Perangkat output yang digunakan berupa indikator buzzer dan tampilan

LCD 20x4.

3.2.2. Perancangan Sistem

Perancangan sistem pada penelitian ini adalah membangun sebuah sistem blok

alat yang dapat mengidentifakasi jarak benda dengan mengunakan sensor jarak

ultrasonik yang telah diidentifikasi dan bagaimana memproses informasi yang didapat

oleh sensor ultrasonik menjadi informasi yang dipercaya hasilnya.

3.2.3. Pengujian

Pada tahap pengujian peneliti melakukan uji coba yaitu pengukuran setiap

sensor untuk mampu mengukur jarak dengan tepat agar dapat menditeksi

keberadaan benda penghalang di sekitar kendaraan dengan membuat program arduino

dari masing-masing sensor agar dapat terbaca dan tampil pada LCD 20x4. Lalu uji

coba selanjutnya adalah menggabungkan rangakain prototipe dengan komponen

buzzer agar bisa mengirim pesan peringatan berupa suara alarm apabila sensor-sensor

yang telah dipasang mendeteksi keberadaan benda disekitar kendaraan terlalu dekat.

Tahap pengujian adalah dengan menempatkan prototipe mobil truk pada suatu

keadaan dimana prototipe ini di kelilingi sebuah dinding yang mempunyai jarak

terukur oleh sensor agar mengambarkan posisi parkir yang sebenarnya. Dan

41

mengukur apakah jarak sebenarnya pada prototipe ke dinding sama dengan

pembacaan LCD 20x4. Jika akurat maka alat ini dinyatakan baik.

3.2.4 Implementasi Sistem Perangkat Keras

Setelah tahap uji coba selesai maka tahap selanjutnya adalah membuat sistem

perangkat keras, berupa prototipe dan maket sebuah truk besar dan sebuah maket

dinding. Desain prototipe mobil truk dibuat dari kayu dengan sensor terpisah dari

prototipe dan desain prototipe dinding dibuat dari bahan triplek tebal.

Maket mobil truk buatan dibuat untuk uji coba simulasi pada lahan parkir, pada

maket tersebut sudah terpasang sensor-sensor ultrasonik yang siap mendeteksi jarak

benda lain yang berada disekitar.

3.2.5 Implementasi Sistem Perangkat Lunak

Pada penelitian Display Pengukur Sensor Jarak Parkir Mobil Truk Berbasis

Arduinomega 2560 ini peneliti membuat sintaks program untuk dapat membuat

pembacaan dari sensor-sensor dapat tampil kedalam LCD 20x4 dengan menggunakan

aplikasi arduino IDE 1.0.

3.3. Rancangan Penelitian

42

Penelitian dalam menyelesaikan Prototipe Display Pengukur Sensor Jarak

Parkir Mobil Truk Berbasis Arduino Mega 2560 menggunakan beberapa tahap

rancang penelitian, yaitu :

3.3.1. Perancangan Sistem

Perancangan sistem adalah mendesain suatu sistem dalam langkah yang tepat

sehingga menghasilkan sistem yang baik. Perancangan alat digunakan untuk

menentukkan komponen penyusunan dari suatu alat yang dibuat, sehingga hasil akhir

sesuai dengan yang diinginkan. Perancangan mempermudah dalam proses pembuatan

alat, karena perancanagan terdiri dari pembuatan diagram blok dan sketsa rangkaian

untuk setiap block dengan fungsi tertentu dan spesifikasi alat yang di harapkan.

Gambar 3.2 adalah block diagram prototipe display pengukur sensor jarak parkir

mobil truk berbasis arduino mega 2560.

Gambar 3.2. Block Diagram Prototipe Diplay Pengukur Sensor Jarak

43

Berdasarkan blok diagram pada Gambar 3.2 Prototipe Perancangan alat

Display Pengukur Sensor Jarak Parkir Berbasis Arduino Mega 2560 dapat dibangun

oleh beberapa komponen utama antara lain :

1. Sensor jarak ultrasonik atau biasa disebut sensor ping yang digunakan

untuk mengukur jarak mobil terhadap benda lain.

2. Kontrol arduino mega 2560 adalah sebagai otak atau mikrokontroler yang

digunakan untuk mengendalikan dan memproses semua inputan dari

sensor menjadi informasi yang bisa dipahami oleh manusia.

3. LCD 20x4 digunakan sebagai tampilan prototipe dalam pembacaan nilai

sensor jarak ultrasonik.

4. Buzzer diguanakan sebagai indikator suara peringatan ketika terjadi

kebakaran.

5. Akumulator sebagai sumber daya utama bertegangan 12 volt.

3.3.2. Perancangan Perangkat Keras

Perancangan perangkat keras menentukan keberhasilan untuk kerja prototipe

display pengukur sensor jarak parkir mobil truk. Perancangan perangkat keras pada

alat ini terdiri dari dua bagian, bagian pertama pembuatan mobil truk untuk keperluan

simulasi prototipe pada saat parkir dan bagian kedua pembuatan maket dinding-

dinding untuk keperluan simulasi benda penghalang pada prototipe.

44

3.3.2.1 Perancangan Maket Mobil Truk

Perancangan maket mobil truk dibuat untuk memudahkan uji simulasi prototipe

sensor jarak dan dapat mengurangi kesalahan pembacaan sensor, dibawah ini adalah

gambar 3.3 rancangan maket mobil truk.

Gambar 3.3 Rancangan Maket Mobil Truk

Maket dibuat dari bahan kayu yang berkualitas bagus dan berukuran tebal

sebagai bahan utama pembuatan, penggunaakan kayu dipilih karena mudah didapat

dan dibentuk jika membutuhkan ukuran yang lebih kecil. Maket berbentuk serupa

seperti mobil truk pada umumnya tapi dibuat dengan ukuran panjang 107 cm lalu

lebar 39 cm dan tinggi 52 cm.

Pada maket truk ini terpasang sensor-sensor ultrasonik yang digunakan untuk

melakukan pengukuran jarak terhadap benda lain. Peletakan sensor dapat dilihat pada

Gambar 3.4. seperti berikut :

45

Gambar 3.4. Peletakan Sensor Pada Maket Mobil Truk

Sensor diletakan disudut-sudut bagian dari maket mobil bertujuan agar

peletakan pembacaan sensor lebih strategis dalam menditeksi keberadaan benda lain.

Dan arti dari penulisan sA pada gambar adalah sensor A, begitu pula yang

selanjutnya.

3.3.2.2 Perancangan Prototipe

1. Rangkaian Arduino Mega 2560

Arduino Mega 2560 merupakan salah satu jenis produk Arduino asal Italia,

kelebihan yang dimiliki oleh Arduino Mega 2560 dari produk Arduino lainnya adalah

46

banyak jumlah port Input dan Output sebanyak 54 pin, baik itu digital maupun

analog, sehingga memudahkan banyak sensor dalam penggunaannya dalam satu

papan arduino. Selain banyaknya Input dan Output, fasilitas yang menjadi kelebihan

dari Arduino Mega 2560 adalah terdapat 4 komunikasi serial sehingga memudahkan

perangkat lain dapat berinteraksi dengan Arduino Mega 2560. Gambar 3.5 dibawah

ini adalah gambar Arduino Mega 2560.

Gambar 3.5. Arduino Mega 25601

2. Catu Daya

Rangkaian catu daya merupakan rangkaian yang digunakan sebagai sumber

tegangan untuk Prototipe Display Pengukur Sensor Jarak Parkir Berbasis Arduino

Mega 2560. Rangkaian catu daya ini memiliki tegangan keluaran +12 Volt.

Tegangan +12 digunakan untuk memberi supply papan Arduino Mega 2560,

dikarenakan di dalam Arduino sudah terpasang IC Regulator 7805 sehingga tegangan

1 Yulin wang, electrical engineering and information technology, penerbit :WITpress (hal 253)

47

yang masuk tetap +5 Volt. Keluaran +5 volt digunakan untuk memberi supply sensor

dan buzzer.

Dalam rangkaian catu daya ini peneliti menggunakan baterai akumulator atau

biasa disebut aki karena merupakan catudaya utama pada kendaraan. Dengan

tegangan maksimum +12 Volt dan 3,5 Ampere. Peneliti menggunakan baterai

akumulator karena kemudahan dalam penggunaan untuk memberikan supply ke

dalam sistem.

3. Tampilan LCD 20x4

Penampil kristal cair (LCD) digunakan peneliti dalam penelitian Prototipe

Display Pengukur Sensor Jarak Parkir Berbasis Arduino Mega 2560 untuk

menampilkan nilai pembacaan dari sensor yang terpasang pada maket dan

memberikan informasi keadaan pada prototipe.

Gambar 3.6. Skema Rangkaian LCD 20x4

48

Pada gambar 3.5 menunjukan rangkaian penampil kristal cair (LCD) yang

dihubungkan pada pin-pin Arduino Mega 2560. Pin 33, 31, 29 dan 27 dihubungkan

pada pin LCD D7, D6, D5, dan D4, sedangkan pin 22 dan 26 dihubungkan pada pin

LCD Enable dan Reset.

4. Rangkaian Reguator

Pada rangkaian regulator penurun tegangan dari input akki 12 volt

ini. Menggunakan IC regulator 7805. Pada rangkaian ini lebih effesien

menurunkan tegangan dan lebih irit biaya karena murah dan terjangkau

karena jumlah komponen yang sedikit.

49

5. Rangkaian Lengkap

Gambar 3.7. Rangkaian Lengkap

3.3.3 Perancangan Perangkat Lunak

Perancangan perangkat lunak adalah salah satu tahap utama dalam pembuatan

Prototipe alat display pengukur sensor jarak parkir mobil truk berbasis arduino mega

50

2560, perancangan yang dimaksud di atas adalah pembuatan sintaks program untuk

Arduino Mega 2560 mengunakan software Arduino IDE 1.0.

a. Pemograman Arduino IDE 1.0

Dalam penelitian ini peneliti menggunakan software Arduino 1.0 untuk

membuat program prototipe, alasan peneliti menggunakan software ini karena

merupakan software khusus yang dibuat untuk memprogram berbagai

macam jenis arduino yang telah ada saat ini. Gambar 3.7 adalah tampilan awal

software Arduino 1.0.

51

Gambar 3.8 Tampilan Arduino IDE 1.0

Pada Prototipe Display Pengukur Sensor Jarak Parkir Berbasis Arduino

Mega 2560 digunakan beberapa input dan output. Perancangan perangkat

lunak membutuhkan parameter data untuk pemrograman, berikut ini adalah

parameter data yang digunakan pada Arduino Mega 2560 menggunakan

software Arduino 1.0 :

1. Data input berupa sensor diletakkan pada maket hutan, pin yang

digunakan pada Arduino Mega 2560 terlihat pada tabel 3.1.

Tabel 3.1 Input Sensor Jarak Ultrasonik

INPUT SENSOR PIN ARDUINO MEGA 2560

ECHO TRIGGER

Sensor A 52 53

Sensor B 50 51

Sensor C 48 49

Sensor D 46 47

Sensor E 44 45

Sensor F 42 43

Sensor G 40 41

Sensor H 38 39

52

2. Data output berupa suara buzzer, Pin yang gunakan pada Arduino

Mega 2560 terlihat pada tabel 3.2.

Tabel 3.2 Output Buzzer

OUTPUT PIN ARDUINO MEGA 2560

Buzzer 11

Buzzer 2 10

3. Pin Arduno Mega yang digunakan untuk tampilan LCD 20x4 terlihat

pada tabel 3.3.

Tabel 3.3 Pin LCD 20x4

LCD 20x4 PIN ARDUINO MEGA 2560

Reset 26

Enable 22

D4 33

D5 31

D6 29

D7 27

LED + 25

LED - 23

VCC 30

53

GROUND 23

Berdasarkan parameter input dan output yang digunakan Prototipe

Display pengukur sensor jarak parkir mobil truk berbasis arduino Mega 2560,

pemograman arduino mega 2560 menggunakan software Arduino 1.0 peneliti

membuat program berdasarkan diagram alir yang tertera pada gambar dibawah

ini.

54

Gambar 3.9 Flowchart Prototipe 1

55

Gambar 3.10 Flowchart Prototipe 2

56

b. Tampilan Display Pada LCD 20x4

Untuk menampilkan pembacaan sensor pada prototipe peneliti

menambahkan perangkat LCD 20x4 untuk menampilkan hasil

pengukuran pada sensor. Agar memudahkan peneliti dalam membaca

data penelitian maupun oleh pemanfaat alat ini dalam melihat sail

pembacaan sensor. Berikut ini adalah tampilan LCD 20x4 dari Display

pengukur sensor jarak parkir mobil truk berbasis arduino mega 2560 pada

gambar 3.6.

Gambar 3.11 Tampilan Interface LCD 20x4

3.4 Instrumen Penelitian

a. Sistem komputer yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan

spesifikasi sebagai berikut :

1. Processor Intel®CoreTM i3-3110M ( 2,4 GHz)

2. RAM 2 GB DDR3

57

3. Harddisk 320 GB

4. Intel® HD Graphics 4000 (971 MB)

5. Kabel Printer

6. Hotspot LG Optimus L9 (P-765) OS Androids Jelly Bean 4.1.1.

b. Sistem Operasi Microsoft Windows 8.1 Pro 32- bit

c. Perangkat Lunak yang digunakan

1. Arduino IDE 1.0

2. Microsoft Word 2007

3. Google Sketch Up 8

d. Alat yang digunakan

1. Mini Elektrik drill (bor tangan kecil)

2. Drilling sets (mata bor)

3. Soldering Atraktor

4. Screwdrivers (macam-macam obeng)

5. Solder Listrik

e. Alat Ukur yang digunakan :

1. Multimeter Analor

2. Multimeter Digital

3. Serial Monitor Arduino IDE 1.0

f. Bahan Penelitian

Bahan-bahan yang digunakan dalam membuat Prototipe Display pengukur

sensor jarak parkir Berbasis Arduino mega 2560 antara lain :

58

1. Arduino Mega 2560

2. kayu

3. Sensor Jarak Ultrasonik

4. Buzzer

5. LCD 20x4

6. Box hitam

7. Header Female Male

8. Rangkaian Regulator

3.6. Prosedur Penelitian

Prosedur penelitian pada Prototipe Display pengukur Sensor jarak parkir mobil

truk berbasis arduino mega 2560. Diawali dengan mendesain Maket Prototipe, lalu

membuat pemograman pada Arduino IDE 1.0, lalu pengujian penggabungan antara

prototipe dan pemograman.

3.7. Teknik Analisis Data

Teknis analisis data merupakan kriteria data merupakan kriteria pengujian yang

dilakukan peneliti untuk mendapatkan data yang diperlukan pada keseluruhan sistem

prototipe, kriteria pengujian dilakukan peneliti untuk menyatakan bahwa sistem yang

telah dibuat dinyatakan berhasil atau gagal, berikut tabel-tabel pengujian pada

penelitian Prototipe Display pengukur sensor jarak parkir mobil truk berbasis arduino

mega 2560.

59

3.7.1. Kriteria Pengujian Hardware dan Software

3.7.1.1. Pengujian Sensor jarak ultrasonik dan buzzer.

Pengujian prorotipe Display pengukur sensor jarak parkir mobil truk dilakukan

untuk mengetahui seberapa besar nilai keberhasilan dalam penelitian ini berupa

pengujian keakuratan sensor jarak ultrasonik terhadap jarak sebenarnya dan pengujian

buzzer sebagai komponen yang bertugas memberi peringatan.

1. Pengujian mobil truk pada posisi center

Pengujian pertama adalah membuat prototipe mobil pada posisi center

ataupun sama tengah. Agar dapat kita lihat pada tabel pengujian 3.4, reaksi dari

sensor terhadap LCD 20x4 dan buzzer .

Tabel 3.4. Pengujian mobil truk pada posisi center

Sensor Jarak Pembacaan

Sensor

Respon Buzzer Hasil pembacaan

hidup mati akurat salah

Sensor A

Sensor B

Sensor C

Sensor D

Sensor E

60

Sensor F

Sensor G

Sensor H

2. Pengujian mobil truk pada posisi menyudut

Pengujian kedua adalah membuat prototipe mobil pada posisi menyudut

atau agak memojok pada dinding. Agar dapat kita lihat pada tabel pengujian

3.5, reaksi dari sensor terhadap LCD 20x4 dan buzzer.

Tabel 3.5 Pengujian Mobil Truk Pada Posisi Menyudut

Sensor Jarak Pembacaan

Sensor

Respon Buzzer Hasil pembacaan

hidup mati akurat salah

Sensor A

Sensor B

Sensor C

Sensor D

Sensor E

Sensor F

Sensor G

Sensor H

61

3. Pengujian mobil truk pada posisi menyerong.

Pengujian ketiga adalah membuat prototipe mobil pada posisi menyerong atau

menyamping terhadap dinding-dinding pembatas. Agar dapat kita lihat pada tabel

pengujian 3.6, reaksi dari sensor terhadap LCD 20x4 dan buzzer.

Tabel 3.6 Pengujian Mobil Truk Pada Posisi Menyerong

Sensor Jarak Pembacaan

Sensor

Respon Buzzer Hasil pembacaan

hidup mati akurat salah

Sensor A

Sensor B

Sensor C

Sensor D

Sensor E

Sensor F

Sensor G

Sensor H

4. Pengujian rangkaian regulator

62

Pengujian rangkaian regulator dilakukan untuk mengetahui tegangan

terukur regulator menggunakan Avo Meter Analog sebagai antisipasi dari

tegangan berlebih untuk supply tegangan ke prototipe.

Tabel 3.7 Pengujian Rangkaian Regulator

Jenis Ic

Regulator

Kriteria Pengujian Hasil

Pengukuran

7805 5 volt

3.8. Kriteria Uji Kelayakan Prototipe

Uji kelayakan prototipe dilakukan untuk mengetahui uji kerja prototipe

Display pengukur sensor jarak parkir mobil truk berbasis arduino mega 2560. Uji

kelayakan dilakukan dengan cara simulasi parkir meliputi pembacaan sensor untuk

mengetahui jarak benda lain lalu ditampilkan pada LCD 20x4 dengan menggunakan 8

buah sensor jarak ultrasonik yang terletak pada sudut-sudut mobil. Apabila sensor

yang terpasang menditeksi jarak sensor terhadap benda lain sudah terlalu dekat maka

suara peringatan dari buzzer akan aktif atau berbunyi sebagai suara peringatan

terhadap pengemudi atau pemanfaat alat display pengukur sensor jarak parkir mobil

truk berbasis arduino mega 2560.

1. Pengujian Prototipe Secara Manual

63

Pada pengujian prototipe secara manual alat display pengukur sensor

jarak parkir mobil truk berbasis arduino mega 2560 dengan cara menggunakan

papan yang digerakan oleh tangan peneliti dalam menguji pembacaan sensor

secara manual yang dapat berubah ditampilan LCD 20x4 saat kita memainkan

atau mengubah jarak sensor dengan tangan peneliti secara beraturan.

Tabel 3.8. Pengujian Prototipe Secara Manual

JarakPembacaan

Sensor

Respon Buzzer Hasil Pembacaan

Hidup Mati Akurat Salah

35 cm

30 cm

25 cm

20 cm

15 cm

10 cm

5 cm

3 cm

Uji kelayakan prototipe dengan menggunakan cara manual dengan

menggunakan tangan peneliti pada program alat ini seperti pada tabel 3.8 digunakan

64

tangan peneliti untuk menguji ketepatan pembacaan sensor secara manual berfungsi

sesuai dengan kriteria pengujian.