prototipe kunci pintu menggunakan motor …digilib.unila.ac.id/26616/3/skripsi tanpa bab...

PROTOTIPE KUNCI PINTU MENGGUNAKAN MOTOR STEPPERBERBASIS ARDUINO MEGA 2560 DENGAN PERINTAH SUARA PADA

ANDROID

(Skripsi)

Oleh

GUNTUR NANDA PRAKASA

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

2017

ABSTRAK

Prototipe Kunci Pintu Menggunakan Motor Stepper Berbasis Arduino Mega 2560dengan Perintah Suara pada Android

Oleh

GUNTUR NANDA PRAKASA

Kunci memegang peranan penting dalam sebuah sistem keamanan.Sistem kunci pintu rumah

yang ada sekarang ini sebagian besar masih menggunakan kunci mekanik konvensional.

Perkembangan teknologi digital memberikan solusi kemudahan dalam sebuah sistem kunci

sebagai pengaman. Berdasarkan hal tersebut di atas, terpikirkan oleh penulis untuk membuat

pengaman pintu yang dapat dikendalikan dari jarak jauh sehingga dapat memudahkan

pemilik rumah untuk mengontrol kunci pintu ketika lupa mengunci atau menaruh kunci pintu.

Aplikasi voice controller merupakan aplikasi berbasis sistem operasi android yang digunakan

untuk mengenali kata perintah. Aplikasi menggunakan komunikasi bluetooth dalam

pengendaliannya sehingga aplikasi ini dapat beroperasi dalan jarak 1 hingga 14 meter pada

kondisi ruang terbuka. Pengendalian kecepatan motor dc jenis stepper ini mengatur sudut dan

arah gerak motor menggunakan rangkaian driver motor stepper.

Hasil penelitian memperlihatkan bahwa semakin berat beban yang diberikan pada alat ini

maka nilai daya saat membuka dan mengunci pintu tetap konstan.Prototipe kunci pintu

dengan kendali suara berbasis arduino mega 2560 hanya diberikan beban 0,08 kg , 0,115 kg,

0,128 kg, dan 0,170 kg.

Kata kunci: Kunci , Motor Stepper , Mikrokontroler Arduino Mega 2560, Driver Motor

Stepper.

ABSTRACT

PROTOTYPE DOOR LOCK USING MOTOR STEPPER BASED ARDUINO MEGA2560 WITH VOICE COMMANDS ON ANDROID

By

Guntur Nanda Prakasa

The key plays an important role in security system. The house door lock system which exist

today largely is still using a conventional mechanical key. The development of digital

technology provides convenience in key system for safety. Based on reason, the work

focused on desaigning safety doors that can be controlled remotely, therefore it is easier

for the owners to control door lock when forgetting to lock.

Voice application controller is the Android operating system-based application that is used to

identify the command word. The application using bluetooth communication so that it can

operate within a distance of 1 to 14 meters in open space.The DC motor speed control set the

angle and direction of motion of the motor by using the stepper motor driver circuit .

The result showed that the of larger the load,the power for locking and releasing the key is

still contants. The prototype of this voice control locked system manage the load of 0.08 kg,

0.115 kg, 0.128 kg, and 0.170 kg.

Keywords: Key, Stepper Motor, Arduino Mega Microcontroller 2560 , Driver Stepper motor.

PROTOTIPE KUNCI PINTU MENGGUNAKAN MOTOR STEPPERBERBASIS ARDUINO MEGA 2560 DENGAN PERINTAH SUARA PADA

ANDROID

Oleh

GUNTURNANDA PRAKASA

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai GelarSARJANA TEKNIK

Pada

Jurusan Teknik ElektroFakultas Teknik Universitas Lampung

FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG2017

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Tanjung Baru Timur, Lampung pada tanggal 05 Agustus 1994

sebagai anak Pertama dari tiga bersaudara, dari bapak Edi saputra dan ibu Erna Wati.

Pendidikan sekolah dasar diselesaikan di SDN 1 Tanjung Baru Timur pada tahun

2006, Sekolah Menengah Pertama di SMPN 1 Bukit Kemuning diselesaikan pada

tahun 2009, dan Sekolah Menengah Atas di SMAN 1 Bukit Kemuning diselesaikan

pada tahun 2012.

Pada tahun 2012, Penulis terdaftar sebagai mahasiswa Jurusan Teknik Elektro

Fakultas Teknik Universitas Lampung melalui jalur SNMPTN (Seleksi Nasional

Masuk Perguruan Tinggi Negeri) Tes Tertulis 2012. Selama menjadi mahasiswa

penulis pernah menjadi asisten Laboratorium Konversi Energi Elektrik Universitas

Lampung pada tahun 2014-2017. Penulis juga aktif dalam organisasi Himpunan

Mahasiswa Teknik Elektro (HIMATRO) sebagai Kepala Divisi Kewirausahaan pada

tahun 2014-2015 dan Anggota Divisi Pendidikan pada tahun 2013-2014. Pada 4

Februari - 3 Maret 2015, Penulis melaksanakan Kerja Praktik di PT.PERTAMINA

RU III PLAJU.

PERSEMBAHAN

Dengan Ridho Allah SWT, teriring shalawat kepada Nabi Muhammad

Shalallahu Alaihi W assalam Karya tulis ini kupersembahkan untuk:

Ayah dan Ibuku TercintaEdi Saputra & Erna Wati

Serta Adikku TersayangJerry Equardo dan Della Dinda Aprillia

Keponakan TersayangRafael nikolas sadewa, Moura violen azzhalea andrie , dan Marissa shesa

nova

Teman-teman kebanggaankuRekan-rekan Jurusan Teknik Elektro

AlmamaterkuUniversitas Lampung

Bangsa dan NegarakuRepublik Indonesia

Terima-kasih untuk semua yang telah diberikan kepadaku. JazzakallahKhairan.

11

MOTTO

“Diwajibkan atas kamu berperang, padahal berperang itu adalah sesuatu yang kamu

benci. Boleh jadi kamu membenci sesuatu, padahal ia amat baik bagimu, dan boleh jadi (pula)

kamu menyukai sesuatu, padahal ia amat buruk bagimu; Allah mengetahui, sedang kamu

tidak mengetahui."

(Al-Quran, Surat Al-Baqarah: 216)

“Karena Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan.

Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan.”

( Al-Quran, Surat Al – Insyirah, 94 : 5 – 6 )

“Tidak ada balasan untuk kebaikan selain kebaikan (pula)”

(Al-Quran, Surat Ar – Rahman, 55 : 60)

“Apabila manusia telah meninggal dunia maka terputuslah semua amalannya kecuali tiga

amalan : shadaqah jariyah, ilmu yang bermanfaat, dan anak sholih yang mendoakan dia.”

( HR. Muslim )

“Manusia yang berakal ialah

manusia yang suka menerima dan meminta nasihat.”

( Umar bin Khatab RA )

SANWACANA

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayahnya

kepada penulis, sehingga dapat terselesaikanya tugas akhir ini. Shalawat serta

salam disanjungkan kepada Nabi Muhammad Shalallahu Alaihi Wassalam yang

dinantikan syafaatnya di hari akhir kelak.

Skripsi yang berjudul “PROTOTIPE KUNCI PINTU MENGGUNAKAN

MOTOR STEPPER BERBASIS ARDUINO MEGA 2560 DENGAN

PERINTAH SUARA PADA ANDROID” digunakan sebagai salah satu syarat

guna memperoleh gelar sarjana di jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Lampung.

Dalam masa perkuliahan dan penelitian, penulis mendapat banyak hal baik berupa

dukungan, semangat, motivasi dan banyak hal yang lainya. Untuk itu penulis

mengucapkan terimakasih kepada :

1. Bapak Prof. Dr. Ir. Hasriadi Mat Akin, M.P. selaku Rektor Universitas

Lampung.

2. Bapak Prof. Suharno, M.Sc., Ph.D. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Lampung.

3. Bapak Dr. Ing. Ardian Ulvan, S.T., M.Sc. Selaku kepala Jurusan Teknik Elektro

fakultas Teknik Universitas Lampung.

4. Bapak Ir. Noer Soedjarwanto, M.T. selaku Dosen Pembimbing Utama.

Terimakasih atas kesedian waktunya untuk membimbing dan memberikan

ilmu.

5. Bapak Ozea Zebua,S.T.,M.T. selaku pembimbing kedua. Terimakasih atas

waktu dan bimbinganya selama mengerjakan tugas akhir

6. Bapak Dr. Ahmad Saudi Samosir ,S.T.,M.T. selaku dosen penguji tugas akhir.

Terimakasih atas masukan guna membuat tugas akhir ini menjadi lebih baik.

7. Seluruh Dosen Teknik Elektro, Terimakasih atas bimbingan dan ilmu yang

telah diberikan selama menuntut ilmu di Jurusan Teknik Elektro Universitas

Lampung.

8. Keluarga Besar Teknik Elektro, Mbak Ning, Mbak Diah, Mas Daryono , Mas

Riyadi dll, terimakasih atas kebersamaan dan waktu serta ilmu yang telah

diberikan.

9. Ayah dan Ibu, Edi Saputra dan Erna Wati. Tiada kata yang dapat tertulis atas

segala pengorbanan yang kalian lakukan untuk hidupku, hanya terimakasih

yang tak terkira atas segala yang telah dilakukan untukku.

10. Adiku Jerry Equardo dan Della Dinda Aprillia terimakasih atas motivasi dan

dukunganya agar segera menyelesaikan Tugas Akhir ini.

11. Ikko, Gio, Mona, Riska, Khorik, dan Citra Keluarga KKN Periode Juli 2015-

2016 terimakasih atas do’a, motivasi, serta hal-hal yang telah membuat penulis

semangat untuk mengerjakan Tugas Akhir ini..

12. Teman Seperjuangan Skripsi Andri Abadi,S.T., Mahendra Dwi G, S.T. Winal

Prawira, Yogi Aldino, Faizun Z, Kris Sivam, Angga Kurniawan dan teman-

teman yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu.

13. Kepada Adik adik ELANG 12’ Bella Nurbaity Shafira, S.T., Ratih Ningtyas,

Windy Selviana, Gusti Robiatul A, Desi Purnama Sari, Dika Fauzia , dan

Risdawati Hutabarat, S.T. terimakasih atas do’a, motivasi, serta hal-hal yang

telah membuat penulis semangat untuk mengerjakan Tugas Akhir ini.

14. Kak Adit Hartanto, S.T.,Kak Denny Firmansyah Z, S.T., Kak Apriwan Rizki,

S.T. dan Kak Habib Sutriharjo, S.T. Terimakasih telah banyak membantu

penulis dalam mengerjakan Tugas Akhir ini sehingga selesai dengan baik.

15. Sahabat Konversi (Aji P, Rio, Dharma, Ipan , Panji, Yayan, Gusti, Hardy,

Agung D.S, Hekson, Paian, Andre BA , Pitia , Nabilla dan Rendi) terimakasih

atas kebersamaanya selama ini.

16. Rizki Alandani, C.S.T dan Rudi Ernansyah (Sensei Yang Terhormat)

terimakasih telah mengajari serta menemani hingga penulis mendapatkan gelar

S.T semoga cepat menyusul.

17. Kepada Teman Seperjuangan Eldineri Zulkarnain,S.P , Windu Nur Hardiranto

dan Zaki Mubarok, A.Md.Pet terimakasih banyak karna telah merepotkan

selama ini.

18. Teman-teman keluarga besar ELANG (Elektro Angkatan) 2012 terimakasih

atas segala yang telah diberikan.

Semoga apa yang telah diberikan selama ini mendapat balasan yang lebih baik

dari dari Allah SWT.

Bandar lampung, April 2017

Penulis,

Guntur Nanda Prakasa

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR ISI .....................................................................................................i

DAFTAR GAMBAR .........................................................................................v

DAFTAR TABEL .............................................................................................vii

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang .............................................................................................. 1

1.2 Tujuan Penelitian ........................................................................................... 3

1.3 Manfaat Penelitian ......................................................................................... 3

1.4 Rumusan Masalah .......................................................................................... 3

1.5 Batasan Masalah ............................................................................................ 4

1.6 Hipotesis ........................................................................................................ 4

1.7 Sistematika Penulisan .................................................................................... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Motor Stepper ................................................................................................. 6

2.2 Pengendali Motor Stepper ............................................................................... 10

2.3 Arduino Mega 2560 ........................................................................................ 11

2.4 Bluetooth HC-05 Module ................................................................................ 12

2.5 Pemograman Android ..................................................................................... 13

2.5.1 Paket Android Speech ........................................................................... 13

2.5.2 Paket Bluetooth Android ....................................................................... 15

2.5.2.1 Bluetooth Permission ................................................................ 17

ii

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ......................................................................... 19

3.2 Alat dan Bahan ................................................................................................ 19

3.3 Metode Penelitian............................................................................................ 20

3.3.1 Studi Literatur ....................................................................................... 20

3.3.2 Perancangan Alat dan Sistem ................................................................ 20

a. Penentuan komponen ........................................................................ 20

b. Perancangan Hardware .................................................................... 21

c. Perancangan Software ....................................................................... 21

d. Perancangan Program pada Mikrokontroler Arduino ...................... 21

3.3.3 Pengujian Alat dan Sistem ................................................................... 26

a. Pengujian Pengenalan Suara ............................................................. 27

b. Pengujian Arduino ............................................................................ 27

c. Pengujian Kontrol Motor Stepper ..................................................... 27

3.3.4 Analisa Sistem ...................................................................................... 28

a. Deskripsi Umum Sistem ................................................................... 28

b. Analisa Sistem Voice Recognition .................................................... 29

c. Analisa Rangkaian Kendali Motor Stepper ...................................... 31

3.4 Diagram Alir penelitian................................................................................... 32

3.5 Analisa dan Kesimpulan ................................................................................. 32

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Perancangan Alat ............................................................................................ 34

iii

4.2 Pelaksanaan Perangkat Keras dan Pengujian .................................................. 35

4.2.1 Sistem Rangkaian Sistem Keseluruhan ................................................ 35

4.2.2 Bentuk Fisik Sistem Perangkat Keras ................................................... 36

4.2.3 Mikrokontroler Arduino Mega 2560 ................................................... 37

4.2.4 Motor Arus Searah Jenis Stepper .......................................................... 37

4.2.5 Driver motor stepper (Easy Driver Stepper) ......................................... 38

4.2.6 Power Supply ........................................................................................ 39

4.3 Hasil Perancangan Aplikasi Kunci Pintu via Android .................................... 39

4.4 Pengujian Aplikasi Android ............................................................................ 42

4.4.1 Pengujian Aplikasi Voice Controller .................................................... 42

4.4.2 Pengujian Perangkat Bluetooth ............................................................. 45

4.4.3 Pengujian Komunikasi USART ........................................................... 46

4.4.4 Pengujian Perangkat Keras secara Keseluruhan ................................... 48

4.5 Pengujian Beban.............................................................................................. 49

4.5.1 Pengujian dengan beban 0.080 kg ....................................................... 49

4.5.2 Pengujian dengan beban 0.115 kg ...................................................... 49



4.6 Perhitungan Daya dan Torsi Motor ................................................................ 52

4.6.1 Hasil Perhitungan Daya dan Torsi Motor dengan 0.080 kg .................. 52

4.6.2 Hasil Perhitungan Daya dan Torsi Motor dengan beban 0.115 kg ..... 53

4.6.3 Hasil Perhitungan Daya dan Torsi Motor dengan beban 0.128 kg ...... 55

4.6.4 Hasil Perhitungan Daya dan Torsi Motor dengan beban 0.170 kg ...... 56

iv

4.7 Pembahasan ..................................................................................................... 58

4.8 Kelebihan dan Kekurangan ............................................................................ 59

4.8.1 Kelebihan .............................................................................................. 60

4.8.2 Kekurangan ........................................................................................... 61

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ..................................................................................................... 62

5.2 Saran ................................................................................................................ 63

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

v

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

2.1 Penampang melintang dari motor stepper tipe variable reluctance (VR) 8

2.2 Ilustrasi sederhana dari motor stepper tipe permanent magnet (PM) .. 9

2.3 Penampang melintang dari motor stepper tipe hibrid .......................... 10

2.4 Easy Driver Stepper Motor .................................................................. 10

2.5 (a) bentuk pulsa keluaran dari pengendali motor stepper .......................... 11

2.5 (b) penerapan pulsa pengendali pada motor stepper dan arah putaran yang

bersesuaian ........................................................................................... 11

2.6 Arduino mega 2560 .............................................................................. 12

2.7 Modul bluetooth HC-05 ....................................................................... 13

2.8 Bluetooth Permission untuk mengaktifkan Perangkat Bluetooth ........ 18

3.1 Diagram alir mikrokontroler arduino .................................................. 24

3.2 Pengendali Motor Stepper .................................................................... 27

3.3 Blok Diagram Perancangan Alat ......................................................... 29

3.4 Diagram Alir Aplikasi pada Android .................................................. 30

3.5 Rangkaian shield arduino .................................................................... 31

3.6 Diagram alir penelitian ......................................................................... 32

4.1 Rangkaian Sistem Secara Keseluruhan ............................................... 36

4.2 Bentuk Fisik Sistem Perangkat Keras ................................................. 36

vi

4.3 Arduino Mega 2560 ............................................................................. 37

4.4 Motor DC Jenis Stepper ....................................................................... 38

4.5 Easy Driver Stepper ............................................................................ 38

4.6 Power Supply ....................................................................................... 39

4.7 Diagram Blok Perancangan Tampilan Login Aplikasi Pada

Smartphone ............................................................................................. 40

4.8 Diagram Blok Perancangan Tampilan Aplikasi Pada Smartphone ..... 40

4.9 Tampilan Login Aplikasi Pada Smartphone ....................................... 41

4.10 Tampilan Aplikasi Pada Smartphone ................................................... 41

4.11 Tampilan Perangkat Bluetooth Terhubung ......................................... 43

4.12 Tampilan Penelusuran Suara Google .................................................. 44

4.13 Tampilan Hasil Pengenalan Kata ......................................................... 44

4.14 Hasil pengujian Komunikasi USART dengan perintah “1” ................. 47

4.15 Hasil pengujian Komunikasi USART dengan perintah “2” ................ 47

4.16 Hasil pengujian Komunikasi USART dengan perintah “8” ................. 48

4.17 Hasil pengujian Komunikasi USART dengan perintah “9” ................ 48

4.18 Grafik Hubungan antara Arus terhadap beban pada saat membuka kunci

pintu dan mengunci pintu ................................................................... 51

4.19 Grafik Hubungan Daya terhadap Beban pada saat membuka kunci pintu

dan mengunci pintu ............................................................................. 58

vii

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

2.1 Spesifikasi Arduino mega 2560 ........................................................... 12

4.1 Keterangan Gambar Aplikasi. .............................................................. 42

4.2 Hasil Pengujian Jarak Sambungan Bluetooth pada Ruang Terbuka .... 45

4.3 Hasil Pengujian Jarak Sambungan Bluetooth pada Ruang Tertutup .... 46

4.4 Hasil Pengujian beban 0.008 kg (Membuka Kunci 1 dan 2) ............... 49

4.5 Hasil Pengujian beban 0.008 kg (Mengunci 1 dan 2 ) ......................... 49

4.6 Hasil Pengujian beban 0.115 kg (Membuka Kunci 1 dan 2) .............. 49

4.7 Hasil Pengujian beban 0.115 kg (Mengunci 1 dan 2) ......................... 50





4.12 Kondisi optimal saat mengunci pintu ................................................... 59

4.13 Kondisi optimal saat membuka pintu ................................................... 60

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Kunci memegang peranan penting dalam sebuah sistem keamanan.Sistem kunci

pintu rumah yang ada sekarang ini sebagian besar masih menggunakan kunci

mekanik konvensional. Perkembangan teknologi digital memberikan solusi

kemudahan dalam sebuah sistem kunci sebagai pengaman.

Berdasarkan hal tersebut di atas, terpikirkan oleh penulis untuk membuat pengaman

pintu yang dapat dikendalikan dari jarak jauh sehingga dapat memudahkan pemilik

rumah untuk mengontrol kunci pintu ketika lupa mengunci atau menaruh kunci

pintu.

Pada saat ini perkembangan teknologi seluler telah mengalami kemajuan yang

sangat cepat. Hal ini ditunjukkan oleh munculnya bermacam-macam jenis ponsel

pintar atau sering disebut dengan smartphone. Ponsel pintar saat ini telah

menyajikan teknologi-teknologi yang dapat memberikan kemudahan bagi para

penggunanya. Dari segi operating system, ponsel pintar saat ini telah banyak

jenisnya seperti android, windows 8, ios dan masih banyak lagi.

Dari banyaknya fitur yang ditawarkan oleh ponsel pintar saat ini, ada salah satu

teknologi yang cukup memberikan kemudahan bagi penggunanya yaitu fitur

pengenalan ucapan atau speech recognition. Dalam sistem operasi android, fitur

speech recognition telah diberikan oleh google untuk pengguna melakukan

2

penelusuran menggunakan suara. Dimana pengguna hanya dengan mengucapkan

kata atau kalimat maka pengguna terebut dapat menggunakan mesin pencari

google. Berawal dari fitur inilah, timbul sebuah pemikiran untuk lebih

memanfaatkan fitur speech recognition pada ponsel android untuk mengendalikan

sebuah motor arus searah jenis stepper. Dimana dengan mengucapkan sebuah kata

perintah, motor ini dapat dikendalikan sesuai keinginan.

Motor arus searah atau sering di sebut motor dc merupakan jenis motor listrik yang

banyak digunakan sehari-hari. Aplikasi dari motor dc biasanya digunakan pada

aplikasi yang menggunakan torsi besar. Motor dc sering digunakan pada peralatan

pengangkat beban yang berat serta pada penggerak kendaraan bermotor. Dalam

penggunaannya motor dc jenis stepper ini dapat dilakukan pengaturan sudut rotasi

motor proporsional dengan pulsa masukan sehingga lebih mudah diatur. Dalam

pengendalian motor dc jenis stepper ini bisa dilakukan dengan mengubah nilai

sudut rotasi motor proporsional dengan pulsa masukan.

Selain bertujuan untuk memberikan kemudahan dalam pengoperasian suatu

peralatan, perlu juga dipikirkan bagaimana sebuah peralatan dapat dioperasikan

secara lebih luas dan fleksibel. Dengan tingginya mobilitas dari si pengguna, sebuah

peralatan dituntut untuk dapat digunakan lebih mudah. Disinilah pemanfaatan fitur

komunikasi tanpa kabel yaitu bluetooth. Dengan menggunakan komunikasi

bluetooth ini pengendalian operasi motor dc jenis stepper ini dapat lebih luas hingga

jarak 15 meter.

Dengan penjelasan hal-hal di atas penulis ingin mengangkat tugas akhir dengan

judul “Prototipe Kunci Pintu Menggunakan Motor Stepper Berbasis Arduino

Mega 2560 dengan Perintah Suara pada Android”.

3

1.2. Tujuan Penelitian

Penelitian ini memiliki beberapa tujuan, yaitu:

1. Menciptakan sebuah alat pengendali kunci pintu yang dapat dikendalikan

dengan perintah suara.

2. Merancang sebuah aplikasi berbasis sistem operasi android untuk membantu

pengendalian motor stepper.

3. Memperluas jangkauan pengendalian motor stepper dengan sistem komunikasi

bluetooth.

1.3. Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah memberikan kemudahan bagi

orang yang menggunakan alat ini tanpa menggunakan kunci konvensional ketika

orang lupa mengunci atau menaruh kunci pintu dan juga sering tertinggal atau

hilang kuncinya. Maka dengan alat ini hanya dengan mengucapkan perintah suara

melalui smartphone kunci pintu otomatis ini dapat terbuka atau terkunci tanpa

menggunakan kunci pintu seperti biasanya. .

1.4 Rumusan Masalah

Dalam melaksanakan penelitian ini digunakan beberapa rumusan masalah yaitu:

1. Bagaimana mengendalikan kunci pintu menggunakan motor stepper dengan

perintah suara berbasis mikrokontroller.

2. Bagaimana membuat aplikasi berbasis sistem operasi android untuk membantu

pengendalian motor stepper.

3. Bagaimana memperluas jangkauan dari alat pengendali kunci ini.

4

1.5. Batasan Masalah

Penelitian ini memiliki beberapa batasan masalah, yaitu:

1. Perintah suara memanfaatkan fitur speech recognition dari sistem operasi

android yang berbasis penelusuran suara google yang diakses secara online.

2. Hanya menggunakan Easy Driver Stepper sebagai pengendali motor stepper

untuk membuka dan menutup kunci pintu.

3. Tidak membahas secara detail proses konversi speech recognition pada sistem

operasi android.

4. Keamanan kunci pintu ini sama seperti pintu lainnya hanya saja kunci pintu ini

lebih memudahkan pengguna dibandingkan kunci konvensional.

1.6. Hipotesis

Pada penelitian ini dengan memanfaatkan fitur speech recognition pada sistem

operasi android maka dapat mengirimkan perintah suara ke mikrokontroler melalui

komunikasi bluetooth. Dengan perintah yang diterima ini, mikrokontroler akan

memprosesnya dan mengendalikan motor stepper untuk membuka dan mengunci

pintu melalui driver motor stepper.

1.7. Sistematika Penulisan

Adapun sistematika penulisan yang digunakan dalan penelitian ini adalah sebagai

berikut,

I. PENDAHULUAN

Bab ini berisi tentang latar belakang penelitian, tujuan penelitian, manfaat

penelitian, rumusan masalah, batasan masalah, hipotesis, dan sistematika

penulisan laporan penelitian.

5

II. TINJAUAN PUSTAKA

Bab kedua ini berisi tentang dasar teori yang akan digunakan sebagai acuan

dalam perancangan alat, analisa serta pembahasan yang didapat setelah

melakukan penelitian.

III. METODE PENILITIAN

Bab ketiga ini mengulas tentang alat-alat, prosedur, serta metode perancangan

yang digunakan pada penelitian ini.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab berikut ini berisi hasil yang didapat setelah melakukan penelitian serta

menganalisa hasil penelitian tersebut.

V. KESIMPULAN DAN SARAN

Bab terakhir ini berisi tetang kesimpulan yang didapat setelah melakukan

penelitian serta menuliskan saran-saran yang mungkin menjadi acuan untuk

perkembangan alat ini kedepannya.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1Motor Stepper

Motor stepper adalah perangkat elektromekanis yang bekerja dengan mengubah

pulsa elektronis menjadi gerakan mekanis diskrit. Motor stepper bergerak

berdasarkan urutan pulsa yang diberikan kepada motor. Karena itu, untuk

menggerakkan motor stepper diperlukan pengendali motor stepper yang

membangkitkan pulsa-pulsa periodik. Penggunaan motor stepper memiliki

beberapa keunggulan dibandingkan dengan penggunaan motor DC biasa.

Keunggulannya antara lain adalah :

Sudut rotasi motor proporsional dengan pulsa masukan sehingga

lebih mudah diatur.

Motor dapat langsung memberikan torsi penuh pada saat mulai

bergerak.

Posisi dan pergerakan repetisinya dapat ditentukan secara presisi .

Memiliki respon yang sangat baik terhadap mulai, stop dan berbalik

(perputaran).

Murah dan banyak dijumpai dipasaran

Dapat menghasilkan perputaran yang lambat sehingga beban dapat

dikopel langsung ke porosnya.

Pada motor stepper umumnya tertulis spesifikasi Np (pulsa / rotasi). Sedangkan

7

kecepatan pulsa diekspresikan sebagai pps ( pulsa per second) dan kecepatan putar

umumnya ditulis sebagai ω (rotasi / menit atau rpm). Kecepatan putar motor stepper

(rpm) dapat diekspersikan menggunakan kecepatan pulsa (pps) sebagai berikut :

𝜔 =2∗𝑝ℎ𝑖∗𝑛

60 [rps]

𝜔 =2∗3.14∗𝑛

60 ............................................................................. (1)[11]

Keterangan :

𝜔 = rps

n = Step/ Putaran (pulsa/ rotasi)

Torsi yang dapat dihasilkan oleh motor stepper dapat dihitung berdasarkan

perbandingan daya kerja motor terhadap kecepatan putarannya atau dapat

dirumuskan sebagai berikut :

τ =𝑷

𝜔 ........................................................................................ (2) [10]

Keterangan :

τ = Torsi (Newton meter)

P = Daya Kerja Motor (Watt)

𝜔 = Kecepatan sudut (rps)

Untuk mengetahui beban maksimum yang dapat digerakkan motor stepper dapat

diperoleh dengan menghitung torsi dengan menggunakan rumus :

τ = F. L ................................................................................... (3) [10]

Keterangan :

F = Gaya berat yang bekerja terhadap motor (Newton)

L = Panjang lengan yang bergerak pada motor (meter)

8

Gaya berat yang bekerja terhadap motor dapat dituliskan dengan :

F = m. g .................................................................................. (4) [10]

Keterangan :

m = Massa (Kg)

g = Percepatan gravitas (m/s2)

Pada dasaranya terdapat 3 tipe motor stepper yaitu:

1. Motor stepper tipe Variable reluctance (VR)

Motor stepper jenis ini telah lama ada dan merupakan jenis motor yang secara

struktural paling mudah untuk dipahami. Motor ini terdiri atas sebuah rotor besi

lunak dengan beberapa gerigi dan sebuah lilitan stator. Ketika lilitan stator

diberi energi dengan arus DC, kutub-kutubnya menjadi termagnetasi.

Perputaran terjadi ketika gigi-gigi rotor tertarik oleh kutub-kutub stator.

Berikut ini adalah penampang melintang dari motor stepper tipe variable

reluctance (VR):

Gambar 2.1. Penampang melintang dari motor stepper tipe variable

reluctance (VR) [3]

9

2. Motor stepper tipe Permanent Magnet (PM)

Motor stepper jenis ini memiliki rotor yang berbentuk seperti kaleng bundar

(tin can) yang terdiri atas lapisan magnet permanen yang diselang-seling

dengan kutub yang berlawanan (perhatikan gambar 2.9). Dengan adanya

magnet permanen, maka intensitas fluks magnet dalam motor ini akan

meningkat sehingga dapat menghasilkan torsi yang lebih besar. Motor jenis ini

biasanya memiliki resolusi langkah (step) yang rendah yaitu antara 7,50 hingga

150 per langkah atau 48 hingga 24 langkah setiap putarannya. Berikut ini

adalah ilustrasi sederhana dari motor stepper tipe permanent magnet:

Gambar 2.2. Ilustrasi sederhana dari motor stepper tipe permanent

magnet (PM) [3]

3. Motor stepper tipe Hybrid (HB)

Motor stepper tipe hibrid memiliki struktur yang merupakan kombinasi dari

kedua tipe motor stepper sebelumnya. Motor stepper tipe hibrid memiliki gigi-

gigi seperti pada motor tipe VR dan juga memiliki magnet permanen yang

tersusun secara aksial pada batang porosnya seperti motor tipe PM. Motor tipe

10

ini paling banyak digunkan dalam berbagai aplikasi karena kinerja lebih baik.

Motor tipe hibrid dapat menghasilkan resolusi langkah yang tinggi yaitu antara

3,60 hingga 0,90 per langkah atau 100-400 langkah setiap putarannya. Berikut

ini adalah penampang melintang dari motor stepper tipe hibrid:

Gambar 2.3. Penampang melintang dari motor stepper tipe hibrid[3]

Berdasarkan metode perancangan rangkaian pengendalinya, motor stepper dapat

dibagi menjadi jenis unipolar dan bipolar.

2.2 Pengendali motor stepper (Easy Driver Stepper Motor)

Gambar 2.4. Easy Driver Stepper Motor (Sumber: Koleksi Pribadi)

Rangkaian pengendali motor stepper (stepper motor driver) menggunakan

komponen utama berupa sebuah IC A3967SLBT yaitu rangkaian driver sederhana

untuk mengendalikan motor stepper jenis bipolar dengan gerakan microstepping.

Driver ini dapat diberi sumber tegangan mulai dari 6 V sampai 30 V dc dan biasanya

driver ini digunakan pada motor bipolar dengan 4, 6 , atau 8 kawat.. Berikut ini

11

adalah ilustrasi struktur motor stepper sederhana dan pulsa yang dibutuhkan untuk

menggerakkannya:

(a) (b)

Gambar 2.5. (a) bentuk pulsa keluaran dari pengendali motor stepper (b) penerapan

pulsa pengendali pada motor stepper dan arah putaran yang bersesuaian[3]

2.3 Arduino Mega 2560

Arduino adalah open-source project yang awalnya dikembangkan di Interaction

Design Institute Ivera, di Italia utaraoleh Massimo Banzi, David Cuartielles, Tom

Igoe, Gianluca Martino, dan David Mellis. Arduino mega 2560 adalah modul

mikrokontroler yang menggunakan ATmega 2560. Berikut adalah spesifikasi dari

Arduino mega 2560:

Tabel 2.1 Spesifikasi Arduino mega 2560

Mikrokontroler ATmega 2560

Tegangan kerja 5V

Tegangan input (disarankan) 7 – 12V

12

Tegangan input (batas) 6 – 20V

Pin I/O digital 54 pin (15 pin output PWM)

Pin input analog 16 pin

Arus DC setiap pin I/O 20 mA

Arus DC untuk pin 3.3V 50 mA

Memori flash 256 KB yang 8 KB digunakan oleh bootloader

SRAM 8 KB

EEPROM 4 KB

Kecepatan clock 16 MHz

Panjang 101.52 mm

Lebar 53.3 mm

Berat 37 g

Berikut adalah gambar arduino mega 2560:

Gambar 2.6. Arduino mega 2560 (Sumber: Koleksi Pribadi)

2.4 Bluetooth HC-05 module

HC-05 adalah modul bluetooth SPP (Serial Port Protocol) yang mudah digunakan

dan didesain untuk komunikasi serial tanpa kabel. Modul bluetooth ini

menggunakan modulasi bluetooth V2.0 + EDR (Enchanced Data Rate) 3 Mbps

13

dengan memanfaatkan gelombang radio yang berfrekuensi 2,4 GHz. Modul

bluetooth ini dapat digunakan sebagai master dan slave. Berikut adalah gambar

modul bluetooth HC-05:

Gambar 2.7.Modul bluetooth HC-05(Sumber: Koleksi Pribadi)

2.5 Pemograman Android

Pemrograman android dilakukan dengan menggunakan bahasa pemrograman

berbasis java. Pemrograman android ini dilakukan dengan menggunakan program

yang bernama app inventor. App Inventor adalah aplikasi web sumber terbuka yang

awalnya dikembangkan oleh google, dan saat ini dikelola oleh Massachusetts

Institute of Technology (MIT).App inventor memungkinkan pengguna baru untuk

memprogram komputer untuk menciptakan aplikasi perangkat lunak bagi sistem

operasi android. App inventor menggunakan antarmuka grafis, serupa dengan

antarmuka pengguna pada Scratch dan StarLogo TNG, yang memungkinkan

pengguna untuk men-drag-and-drop obyek visual untuk menciptakan aplikasi yang

bisa dijalankan pada perangkat Android. Dalam menciptakan App inventor, Google

telah melakukan riset yang berhubungan dengan komputasi edukasional dan

menyelesaikan lingkungan pengembangan online Google.

2.5.1. Paket Android.Speech[8]

Pada paket Android.Speech ini terdapat satu interface dan lima class di dalamnya.

Interface yang terdapat pada paket speech ini adalah RecognitionListener. Interface

14

RecognitionListener ini digunakan untuk menerima notifikasi dari

SpeechRecognizer selama proses pengenalan berjalan. Semua panggilan balik akan

dieksekusi pada thread aplikasi utama. Pada interface RecognitionListener ini

terdapat public method yaitu:

a. onBeginningOfSpeech(), digunakan ketika memulai berbicara.

b. onBufferReceived(byte[] buffer), tujuan dari fungsi ini adalah untuk

memberikan umpan balik kepada pengguna mengenai audio yang ditangkap.

c. OnEndOfSpeech(), digunakan ketika setelah pengguna berhenti berbicara.

d. onError(), terjadi ketika ada kesalahan pada jaringan dan pengenalan.

e. onPartialResult(), digunakan ketika sebagian pengenalan dapat digunakan.

f. onReadyForSpeech(), digunakan ketika titik terakhir telah siap untuk

memulai berbicara.

g. onResult(), digunakan ketika hasil pengenalan telah didapatkan.

Selain interface, pada paket ini juga terdapat class yang digunakan, antara lain:

a. RecognitionService, class ini memberikan sebuah class dasar untuk

mengimplementasikan layanan pengenalan.

b. RecognitionService.Callback, class ini menerima panggilan balik dari

layanan pengenalan suara dan diteruskan ke pengguna.

c. RecognizerIntent, konstanta untuk mendukung pengenalan ucapan dengan

memulai sebuah intent.

d. RecognizerResultIntent, konstanta untuk menguhubungkan intent dengan

hasil pengenlan ucapan.

15

e. SpeechRecognizer, class ini memberikan akses kepada layanan pengenalan

ucapan.

2.5.2. Paket Bluetooth Android[8]

Platform android terdapat sebuah stack bluetooth yang memungkikan

pengguna untuk bertukar data dengan perangkat bluetooth lainnya secara

nirkabel. Kerangka aplikasi ini memberikan akses fungsi bluetooth ini melalui

APIs bluetooth android. API ini memungkinkan aplikasi nirkabel terhubung

dengan perangkat bluetooth lainnya, yang bisa akses point-to-point ataupun

multipoint.

Dengan menggunakan API bluetooth ini, sebuah android dapat melakukan

beberapa hal, antara lain:

- Memindai perangkat bluetooth lainnya

- Meng-query perangkat bluetooth lainnya untuk memasangkan perangkat

- Membuat sambungan RFCOMM

- Membangun sebuah sambungan dengan menggunakan pencarian layanan

pencarian.

- Mengirimkan data dari dan ke perangkat lainnya

- Mengatur banyak koneksi

Dari semua API bluetooth ini dapat ditemukan dalam paket android.bluetooth.

Berikut ini akan dijelaskan class dan interface yang akan dibutukan untuh

membuat sebuah komunikasi bluetooth.

a. Bluetooth Adapter

Mempresentasikan adapter bluetooth lokal yang ada (bluetooth radio). Dengan

menggunakan BluetoothAdapter ini, aplikasi dapat mencari perangkat

16

bluetooth lainnya, meng-query daftar perangkat yang terhubung, memberikan

sebuah BluetoothDevice cara mengetahui MAC address dan membuat sebuah

BluetoothServerSocket untuk berkomunikasi dengan perngkatlainnya.

b. Bluetooth Device

BluetoothDevice ini digunakan untuk meminta sebuah sambungan dengan

perangkat kontrol melalui sebuah BluetoothSocket atau informasi query

tentang perangkat seperti nama, alamat, class, dan bonding state.

c. Bluetooth Socket

Memberikan antarmuka untuk sebuah socket bluetooth. Point sambungan ini

memungkinkan sebuah aplikasi untuk mengubah data dengan perangkat

lainnya melalui output Stream dan input Stream.

d. Bluetooth Server Socket

Memberikan sebuah open server socket untuk melihat permintaan yang masuk.

Dalam menghubungkan dua buah perangkat android, salah satu dari perangkat

harus membuka server socket dengan menggunakan class ini.

e. Bluetooth Class

Mendeskripsikan karakteristik umum dan kapabilitas dari perangkat bluetooth.

f. Bluetooth Profile

Sebuah antarmuka yang mendefinisikan profil bluetooth.

g. BluetoothHeadset

Memberikan dukungan headset bluetooth untuk digunakan oleh handphone.

h. Bluetooth A2dp

Menjelaskan bagaimana suara dengan kualitas tinggi dapat dikirimkan dari satu

perngakat ke perangkat lainnya melalui sambungan bluetooth.

17

i. Bluetooth Health

Mereprsentasikan sebuah proxy profil kesehatan perangkat yang mengontrol

layanan bluetooth.

j. Bluetooth Health Callback

Sebuah class abstrak yang digunakan mengimplementasikan panggilan balik

Bluetooth health.

k. Bluetooth Health AppConfiguration

Merepresentasikan konfigurasi aplikasi bluetooth health thrid-party register

aplikasi untuk berkomunikasi dengan perangkat kontrol health bluetooth.

l. BluetoothProfile.ServiceListener

Sebuah antarmuka dimana pemberitahuan profil bluetooth client profil pada

saat terhubung atau tidak dengan layanan.

2.5.2.1. Bluetooth Permission

Dalam menggunakan fitur bluetooth pada aplikasi, aplikasi harus medeklarasikan

bluetooth permission ini. Aplikasi memperlukan izin untuk menampilkan

komunikasi bluetooth, seperti meminta sebuah sambungan, menerima sebuah

sambungan, dan transfer data.

18

Gambar 2.8. Bluetooth Permission untuk mengaktifkan

Perangkat bluetooth(Sumber: Koleksi Pribadi)

III. METODE PENELITIAN

3.1. Waktu dan Tempat Penelitian

Perancangan dan penelitian ini akan dilakukan pada laboratorium terpadu teknik

elektro universitas lampung. Sedangkan waktu pelaksanaan penelitian di

estimasikan berlangsung mulai dari bulan Februari 2016 hingga Juli tahun 2016.

3.2. Alat dan Bahan

Dalam melaksanakan penilitian ini alat yang digunakan antara lain:

1. Komputer (PC)

2. Solder

3. Timah

4. PCB board

5. Multimeter

6. Bor PCB

7. Kabel

8. Cairan Feritclorite

Selain alat-alat diatas, penulis juga menggunakan komponen-komponen utama

yaitu:

1. Motor stepper Sunchor Nema 17

2. Driver motor stepper

20

3. Arduino Mega2560

4. Modul Bluetooth HC-05

5. Gear motor stepper

6. Prototype Kunci pintu Bergerigi

3.3. Metode Penelitian

Dalam menyelesaikan tugas akhir ini, metode penelitian yang di gunakan memiliki

4 tahapan penelitian yaitu:

3.3.1 Studi Literatur

Pada tahap ini dilakukan pengumpulan referensi sebagai dasar penentuan konsep

penelitian yang akan dilakukan. Referensi yang diperlukan berupa datasheet

maupun prinsip kerja dari komponen yang akan digunakan. Dari referensi yang

didapat ini juga digunakan untuk menyusun sebuah landasan teori dari penelitian

ini.

3.3.2 Perancangan Alat dan Sistem

Setelah dilakukannya pengumpulan referensi dan data, tahap selanjutnya yang

dilakukan adalah perancangan alat. Pada tahap ini akan dikelompokan menjadi 3

langkah yaitu penentuan komponen, perancangan hardware dan yang terakhir

adalah perancangan software.

a. Penentuan komponen

Penentuan komponen ini dilakukan berdasarkan referensi yang telah didapat

sebelumnya. Dimana akan ditentukan komponen apa saja yang akan diperlukan

dalan perancangan alat. Ada beberapa hal yang diperhatikan dari komponen

yang akan dipakai seperti prinsip kerja alat dan datasheet. Dengan mengetahui

21

prinsip kerja akan dapat mencocokkan apakah komponen terebut cocok dengan

konsep yang dibuat. Sedangkan datasheet diperlukan dalam penentuan

parameter-parameter dari komponen tersebut.

b. Perancangan Hardware

Tahap perancangan hardware adalah tahap perakitan dari komponen-komponen

yang ada sesuai konsep yang telah ditentukan. Hal pertama yang dilakukan

adalah dengan merancang rangkaian penelitian pada sebuah project board

terlebih dahulu. Hal ini dilakukan untuk mempermudah bongkar pasang

rangkaian pada saat pengujian alat. Setelah dilakukannya pengujian dan

dinyatakan berhasil maka selanjutnya akan dilakukan perancangan hardware

tahap akhir.

c. Perancangan Aplikasi pada Android

Setelah perancangan hardware ini maka tahap selanjutnya adalah perancangan

software dalam bentuk aplikasi. Perancangan software yang pertama adalah

perancangan sistem voice recognition. Aplikasi voice recognition yang dibuat

menggunakan fitur app inventor Sehingga aplikasi ini menggunakan database

yang disediakan oleh google voice. Dengan digunakannnya database ini, maka

pengenalan suara lebih mudah terbaca oleh datasheet yang tersimpan di google

voice.

d. Perancangan Program pada Mikrokontroler Arduino

Dalam perancangan ini menggunakan software Arduino IDE. Software ini

bekerja dengan berbasiskan pemrograman bahasa C. pemrograman dilakukan

dengan mengetikkan kode program berupa instruksi-instruksi yang akan

22

mengaktifkan pin pin yang terdapat pada mikrokontroler. Ketika melakukan

konfigurasi koneksi terhadap perangkat bluetooth, perlu dipastikan perangkat

dalam keadaan aktif dan tidak terkoneksi dengan perangkat nirkabel

lainnya.Untuk mengatur koneksi terhadap bluetooth, konfigurasi default

bluetooth yang digunakan yaitu:

Baudrate: 9600 bps

Nama: Guntur

Pairing kode: 4321

konfigurasi tersebut dapat diatur melalui serial monitor pada arduino IDE. Untuk

menguji koneksi arduino terhadap bluetooth dengan mengirimkan perintah “AT”

dan jika berhasil maka Bluetooth akan menjawab “OK”.

Untuk mengatur konfigurasi baudrate yaitu dengan mengirimkan perintah

“AT+BAUD(no.kode)”. jika bluetooth terhubung maka bluetooth akan

menjawab “OK”. Untuk mengatur konfigurasi nama maka dapat kita ubah

dengan mengirimkan perintah “AT+NAME(nama yang diinginkan)”. Jika

berhasil maka Bluetooth akan menjawab “OKsetname”. Sedangkan untuk

mengatur konfigurasi kode pin kita dapat mengubahnya dengan mengirimkan

perintah "AT+PIN(kode)” dan jika berhasil maka bluetooth akan menjawab

“OKsetPIN”. Contoh perintah konfigurasi:

AT+BAUD4

AT+NAMEcharlie

AT+PIN111210

Setiap perubahan diatas akan berlaku segera setelah perintah dikirim. Adapun

indeks yang digunakan untuk mengatur baudrate:

23

1 :1200bps

2 :2400bps

3 :4800bps

4 :9600bps

5 :19200bps

6 :38400bps

7 :57600bps

8 :115200bps

9 :230400bps

A :460800bps

B :921600bps

C :1382400bps

24

Start

Kondisi = 0

Bluetooth data

Bluetooth

menerima

data

Baca data

bluetooth

Y

T

Bluetooth

data = 1

Kondisi

=1 atau

kondisi =2

“Pintu terbuka 1,

coba lagi membuka

dengan buka 1”

Buka

1

Kondisi = Kondisi - 1

Y Y

T T

“Pintu Sudah

Terbuka “

Bluetooth

data = 2 Kondisi

= 2

Y Y “Sudah terbuka

silahkan kunci jika

ingin pergi”

Buka

2

Kondisi

= 1

“Pintu sudah

terbuka”

“Pintu terbuka 1,

coba lagi membuka

dengan buka 1”

T

T

Y

Kondisi = Kondisi - 2

1 2

25

2 1

Bluetooth

data = 8 Kondisi

=0 atau

kondisi =1

“Pintu terkunci 1

kali”

Tutu

p 1

Kondisi = Kondisi + 1


“Pintu Sudah

Terkunci “

Y Y

T

Bluetooth

data = 9

T

Y


Kondisi

= 0 “Sudah terkunci” Tutu

p 2

Kondisi

= 1

“Pintu Sudah

terkunci”

Y

T

“Pintu sudah

terkunci 1, coba

lagi dengan

mengunci 1”


T

Y

Bluetooth

data = 3

Nyalakan Relay 01 pada

Power Supply

Y


1

Bluetooth

data = 4

T


Matikan Relay 01 pada

Power Supply

Y


2

26

Gambar 3.1 Diagram alir mikrokontroler arduino

Selanjutnya perancangan software yang dilakukan adalah pemrogaman arduino.

Pada proses pengontrolan motor stepper menggunakan driver motor stepper yang

dikendalikan oleh program yang ada pada arduino. Dengan mengatur program pada

arduino, maka akan dapat mengatur sudut putar motor stepper yang digunakan.

3.3.3 Pengujian Alat dan Sistem

Tahap pengujian dilakukan untuk melihat apakah peralatan yang dibuat setelah

dengan referensi dan konsep yang diinginkan. Pengujian alat ini sendiri terdiri dari

3 jenis pengujian yaitu:

2 1 T


Button

02

ditekan

Nyalakan Relay Accu ke

Driver

Button

02

ditekan

Matikan Relay Accu ke

Driver

Bluetooth Data = 0

End

Y


T



T



Y



27

a. Pengujian Pengenalan Suara

Pengujian pengenalan suara dilakukan dengan melihat hasil pencocokan dari

motor stepper dengan suara pemakai melalui bluetooth. Dimana dengan

mencocokkan suara memakai software voice recognition Dari hasil suara itu

yang akan mengetahui pengenalan suara pada sofware tersebut behasil atau

tidak.

b. Pengujian Arduino

Pada tahap ini dilakukan sebuah pegujian dari penggunaan bahasa arduino

yang akan dihubungkan dengan easy driver motor stepper. Dimana arduino

ini yang akan dijadikan sebagai trigger untuk easy driver motor stepper dapat

menggerakan motor stepper .Sehingga pintu yang terkopel dengan motor

stepper akan bergerak sesuai perintah pengguna.

c. Pengujian Kontrol Motor Stepper

Gambar 3.2 Pengendali Motor Stepper[4]

Pengujian peralatan yang terakhir adalah pengujian kontrol dari motor stepeer.

Pengujian ini dilakukan untuk melihat apakah rangkaian ini telah berjalan

sesuai dengan apa yang diprogramkan oleh arduino. Pada arduino telah

diprogram untuk memberikan sinyal pada driver motor untuk mengendalikan

motor stepper.

28

3.3.4 Analisa Sistem

Analisis sistem dapat didefinisikan sebagai penguraian suatu sistem yang utuh

kedalam bagian-bagian komponennya dengan maksud untuk mengidentifikasi dan

mengevaluasi permasalahan-permasalahan, hambatan yang terjadi dan kebutuhan-

kebutuhan yang diharapkan sehingga dapat diusulkan perbaikan-perbaikannya.

Dalam penelitian kali ini analisa sistem yang dilakukan terdiri dari tahap-tahap

berikut ini :

a. Deskripsi umum sistem

Perancangan peralatan yang dilakukan ini memiliki sebuah sistem

pengendalian sudut putar motor stepper menggunakan perintah suara dari

penggunanya. Untuk melakukan pemrosesan suara ini, yaitu menggunakan

sistem berbasis voice recognition pada android untuk melakukan pemrosesan

perintah suara tersebut. Sistem ini akan mencocokan suara pada database voice

recognition android dengan data base yang dimiliki google voice. Setelah

melakukan pencocokan suara, hasil dari pencocokan suara ini akan dikirimkan

ke arduino dalam bentuk sinyal. Selanjutnya arduino akan menerima perintah

tersebut dan memproses sesuai perintah yang telah diprogram ke dalam

arduino. Dari perintah yang diterima itu arduino akan mengeluarkan sinyal

untuk mengontrol driver motor stepper. Kemudian driver motor stepper

tersebut akan memutar motor stepper sesuai perintah arduino.

29

Deskripsi sistem secara umum dapat dilihat pada diagram berikut ini,

Gambar 3.3 Blok Diagram Perancangan Alat

b. Analisa Sistem voice recognition

Aplikasi yang dirancang adalah sebuah software voice recognition. Dimana

dengan menggunakan software ini akan dapat melakukan perintah dengan

mengucapkan kata. Kemudian bluetooth meneruskan kata dari hasil software

tersebut yang terhubung dengan sistem arduino.Sehingga perintah yang

diucapkan akan dikirimkan ke bagian yang selanjutnya akan diproses oleh

arduino. Deskripsi sistem secara umum dapat dilihat pada diagram berikut ini,

30

Gambar 3.4 Diagram Alir Aplikasi pada Android

Aplikasi ini memulai prosesnya dengan melakukan perintah “permission” dari

perangkat bluetooth android. Perintah ini akan mengecek apakah perangkat

bluetooth android dengan bluetooth rangkaian sudah terhubung atau belum.

Sehingga apabila perangkat bluetooth belum terpasang, aplikasi akan

memberikan perintah untuk menyambungkannya. Selanjutnya aplikasi akan

memasangkan perangkat bluetoothnya dengan perangkat android sehingga

kedua perangkat ini akan dapat berkomunikasi.

31

Proses selanjutnya adalah pencocokan kata, pengguna akan mengucapkan

sebuah kata sebagai perintah dan selanjutnya aplikasi pada android akan

mencocokkan suara kata tersebut dengan database. Database yang digunakan

pada aplikasi ini adalah database dari google voice. Setelah didapatkan hasil

dari pencocokan suara, aplikasi akan mengirimkan kata yang diucapkan

melalui bluetooth ke arduino. Suara inilah yang akan diproses oleh

mikrokontroler lebih lanjut untuk mengendalikan sudut putar motor stepper.

Flowchart dari aplikasi android ini dapat dilihat dari gambar 3.4

c. Analisa rangkaian driver motor stepper

Gambar 3.5 Rangkaian shield arduino

Rangkaian shield arduino ini menggabungkan rangkaian driver motor stepper,

Bluetooth dan arduino MEGA. Dimana rangkaian driver motor stepper ini

berfungsi sebagai piranti yang bertugas untuk menjalankan motor baik

mengatur arah putaran motor. Bluetooth berfungsi sebagai media komunikasi

android dan arduino.Sedangkan arduino berfungsi untuk meneruskan perintah

suara dari android menuju driver motor dalam bentuk sinyal sehingga driver

motor akan meneruskan perintah tersebut pada motor stepper.

32

3.4 Diagram Alir Penelitian

Tahapan penelitian mulai dari studi literatur hingga menyimpulkan analisa hasil

pengujian dapat direpresentasikan dengan membuat sebuah diagram alir penelitian

secara keseluruhan. Diagram alir penelitian dapat dilihat dalam gambar 3.6 berikut

ini:

Gambar 3.6 Diagram alir penelitian

3.5 Analisa dan Kesimpulan

Tahapan yang terakhir adalah analisa dan kesimpulan. Pada tahap ini dilakukan

analisa terhadap hasil dari pengujian alat yang dilakukan. Analisa dapat berupa

analisa hasil dan cara kerja alat. Dengan melakukan analisa ini maka akan dapat

melihat keberhasilan alat yang telah dibuat. Apabila hasil dari pengujian alat ini

33

belum sempurna maka penelitian akan kembali pada tahap perancangan alat. Selain

melakukan analisa, pada tahap ini juga dilakukan perhitungan nilai-nilai yang

didapat dari pengujian. Perhitungan dilakukan secara manual berdasarkan rumusan

dari referensi yang ada. Hasil yang didapat dari perhitugan ini juga akan dianalisa

kembali. Sehingga hasil dari analisa dan perhitungan didapatkan kesimpulan dan

saran pada penelitian ini.

V. KESIMPULAN

5.1 Kesimpulan

Dari perancangan dan pembuatan prototipe kunci pintu menggunakan motor

stepper berbasis arduino mega 2560 dengan perintah suara pada android dapat

ditarik kesimpulan:

1. Prototipe kunci pintu dengan kendali suara berbasis arduino mega 2560 dengan

perintah suara pada android bekerja dengan range waktu selama 10-24 detik.

2. Prototipe ini memiliki jarak jangkauan pengendalian menggunakan

smartphone sebesar 7 meter pada kondisi indoor dan 12 meter pada kondisi

outdoor.

3. Pada pengujian motor stepper tegangan yang diperlukan motor saat membuka

kunci sebesar 1.2- 1.4 Volt dan saat mengunci pintu sebesar 1.6-1.8 Volt

sehingga untuk start motor memerlukan waktu yang lebih lama.

63

5.2 Saran

Prototipe kunci pintu menggunakan motor stepper berbasis arduino mega 2560

dengan perintah suara pada android ini, dalam kondisi mengunci atau membuka

kunci pintu telah sesuai dengan perintah yang di ucapkan pada smartphone.

Walaupun berhasil, proses untuk membuka dan mengunci pintu dari start awal

masih lambat, sehingga dibutuhkan penyempurnaan pada coding program arduino

untuk memperbaiki respon alat yang lambat serta penambahan tegangan keluaran

pada driver motor stepper.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Maya, Desmira.2015, ”Implementasi Prototype Sistem Kendali Kunci

Pintu Dengan Smartphone Android Berbasis Microcontroller AVR

Atmega 328 Dan Fuzzy Logic”.Universitas Serang Raya.Volume 2,No,1,

http://ejurnal.unsera.ac.id/wp-ontent/uploads/2015/11/desmira_maya.pdf

(Diakses pada 16 Maret 2016)

[2] Undala, Figa.2015,”Prototype Sistem Keamanan Pintu Menggunakan

Radio Frequency Identification (RFID) Dengan Kata Sandi Berbasis

Mikrokontroler”UNTAN.Volume03,No1,http://jurnal.untan.ac.id/index.

php/jcskommipa/article/download/9535/9371.pdf (Diakses pada 16 Maret

2016)

[3] Syahrul, Mei 2011, “Motor Stepper: Teknologi, Metoda Dan Rangkaian

Kontrol”.UNIKOM.Volume6,No,3,http://jurnal.unikom.ac.id/_s/data/jur

nal/v06-n02/vol-6-artikel-7.pdf/pdf/vol-6-artikel-7.pdf (Diakses pada 16

Maret 2016)

[4] Schmalz, Brian.2010.“Easy Driver Stepper v.44”

https://www.sparkfun.com/datasheet/Robotics/A3967.pdf (Di akses pada

16 Maret 2016)

[5] Wahana Komputer.2005.”Electrical Membuat Aplikasi Android Tanpa

Coding Dengan App Inventor”.New Dehli: S. Chand & Company LTD.

https://www.sparkfun.com/datasheet/Robotics/A3967.pdf

[6] ITead Studio.2010.”HC-05: Bluetooth to Serial Port Module”.

http://www.robotshop.com/media/files/pdf/rb-ite-12-bluetooth_hc05.pdf.

(Di akses pada 19 Februari 2016)

[7] Arduino.2015.”Arduino MEGA 2560 &Genuino MEGA

2560”.https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardMega2560#.

(Diaksespada 19 Februari 2016)

[8] DevelopersAndroid.2015.“ConnectivityBluetooth”.

http://developer.android.com/guide/topics/connectivity/bluetooth.html

(Diakses pada 25 Februari 2016)

[9] Susanto Rizky D, “Rancang Bangun Pengendali Kecepatan Putar Dan

Pengereman Motor Dc Menggunakan Perintah Suara Dengan

Memanfaatkan Fitur Speech Recognition Pada Sistem Operasi Android”,

(Skripsi).Universitas Lampung. Bandar Lampung : 2015

[10] Rifqi Muchamad, “Rancang bangun prototipe lift dengan kendali berbasis

mikrokontroler arduino”, (Skripsi). Universitas Lampung.Bandar

Lampung : 2016

[11] El Anwar Yogie, “Prototipe penggerak pintu pagar otomatis berbasis

Arduino Uno Atmega 328P dengan sensor sidik jari”, (Skripsi).Universitas

Lampung. Bandar Lampung : 2014

http://developer.android.com/guide/topics/connectivity/bluetooth.html

prototipe kunci pintu menggunakan motor …digilib.unila.ac.id/26616/3/skripsi tanpa bab...

Documents