SIMULASI PENGATUR MOTOR, LAMPU SEIN DAN BUZZER DENGAN PERINTAH SUARA (APK)

SIMULASI PENGATUR MOTOR, LAMPU SEIN DAN BUZZER DENGAN PERINTAH SUARA (APK)

 Alfiana Dyah Kurniawati¹, Kukuh Triyoga Nugraha²,Samuel BETA³
Prodi Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Semarang
Jl. Prof. H. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang, 50275
E-mail : ¹alfianadyahkurniawati@gmail.com, ²android.kukuh@gmail.com,³sambetak2@gmail.com.

Intisari - Simulasi Pengatur Motor, Lampu Sein Dan Buzzer Dengan Perintah Suara (APK) adalah sebuah sistem yang digunakan sebagai pengontrol motor dan LED. Modul ini menggunakan suara sebagai masukan serta motor vibrator dan LED sebagai keluaran yang akan diatur nyala atau mati. Modul ini dilengkapi dengan sebuah buzzer sebagai indikator saat masukan suara yang dideteksi adalah “darurat”. Data yang diterima oleh mikrokontroler dari suara akan digunakan untuk mengontrol keluaran berupa Motor vibrator, LED dan Buzzer.
Kata Kunci : ARM NUC 120, Motor DC, LED, Bluetooth

Abstract - Simulation of Motor, Sign lamp, and Buzzer Using Voice activation (APK) is a system used as a motor controller and LED. This module uses the voice as an insert and a motor vibrator and LED's as outputs to be ON OFF regulated. This module is equipped with a buzzer as an indicator of when the voice input is detected is the "darurat". Data received by the microcontroller of the sound will be used to control the output of motor vibrator, LED and Buzzer.
Keyword: ARM NUC 120, Motor DC, Bluetooth

1. PENDAHULUAN 

1.1 Latar Belakang
Saat ini hampir setiap orang tidak terlepas dari ponsel sebagai sarana komunikasi. Awalnya fungsi ponsel hanya sebagai alat komunikasi, namun karena perkembangannya yang sangat pesat maka pemanfaatan ponsel buakn sekedar untuk komunikasi saja. pemanfaatan teknologi telekomunikasi dengan media ponsel saat ini salah satunya adalah sebagai Simulasi Pengatur Motor, Lampu Sein Dan Buzzer.
1.2    Perumusan Masalah
Berdasarkan permasalahan yang terdapat pada latar belakang, maka disusun rumusan masalah sebagai berikut :
1.     Bagaimana cara memprogram bluetooth HC-05?
2.     Bagaimana cara memprogram string untuk inputan suara?
3.     Bagaimana cara mengontrol motor, led, dan buzzer menggunakan input suata pada smartphone?
1.3    Ruang Lingkup
Berdasarkan rumusan masalah diatas, agar pembahasan terfokus pada perumusan masalah yang akan dibahas pada alat ini sebagai berikut :
1.     Inputan suara hanya dapat menggunakan kalimat yang sudah diprogram.
2.     LED akan menyala saat suara yang di deteksi "belok kanan","belok kiri","variasi","darurat".
3.     Motor akan berputar saat suara yang di deteksi "maju","mundur".
4.     Buzzer akan menyala saat suara yang di deteksi ,"belok kanan","belok kiri".
5.     Jika suara tidak sesuai dengan kalimat yag telah diprogram maka alat tidak akan merespon.
1.4    Tujuan
Tujuan dari pembuatan alat ini adalah:
1.    Dapat menggunakan dan mengaplikasikan aplikasi text to spech pada smartphone.
2.    Dapat menggunakan dan mengaplikasikan motor vibrator
3.    Mengaplikasikan semua komponen yang digunakan dari motor, led, buzzer.
4.    Dapat memnggunakan dan memprogram ARM NUC 120
5.    Menerapkan ilmu yang telah dipelajari di perkuliahan pada peralatan elektronik 

2. TINJAUAN PUSTAKA

Untuk mengetahui berbagai komponen dan peralatan yang dibutuhkan, maka disusunlah tinjauan pustaka sebagai acuan dalam merancang dan membuat aplikasi menggunakan Arduino.

2.1 BLUETOOTH

Modul bluetooth HC-05 terdiri dari 6 pin konektor, yang setiap pin konektor memiliki fungsi yang berbeda-beda. Untuk jarak pancaran dari bluetooth HC-05 tergantung dari situasi ruangan, untuk outdoor atau di area terbuka mampu mencapai jarak 8 meter.

Gambar 1. HC-05

Menggunakan CSR buletooth populer chip bluetooth standar V2.0 Protocol.
- Serial port 3.3V tegangan
- Baud rate ditetapkan pada 9600, kustomisasi dimungkinkan.
- Saat operasi, pasangkan di 30mA, selanjutnya adalah 8 MA selama komunikasi
- Tidak ada mode sleep
- Banyak digunakan untuk komunikasi data nirkabel seperti GPS, pengumpulan data remote, perangkat PDA
- Juga dapat dipasangkan dengan laptop, adaptor bluetooth laptop, perangkat PDA
- Pengaturan default adalah slave mode, komunikasi hanya tersedia antara master dan slave mode. 
2.2 ARM NUC 120
DT-ARM NUC120 Board merupakan modul pengembangan mikrokontroler 32 bit NUC120RD2BN yang berbasis CPU ARM Cortex-M0 dari Nuvoton. Modul ini dapat bekerja dengan kecepatan CPU sampai dengan 48 MHz. Modul ini juga telah dilengkapi dengan Nbootloader internal, sehingga tidak diperlukan lagi device programmer eksternal. Pemrograman melalui bootloader bisa dilakukan dengan menggunakan koneksi USB.

Gambar 2. ARM NUC 120

 

 Spesifikasi :
•    Berbasis mikrokontroler NUC120RD2BN (64 KB APROM, 8 KB SRAM, 4 KB Data Flash, CPU ARM Cortex-M0).
•    Terintegrasi dengan cystal eksternal 12 MHz.
•    Terintegrasi dengan osilator 32.768 kHz sebagai sumber clock RTC.
•    Memiliki 1x port USB.
•    Memiliki 1 port RS-485.
•    Memiliki 3 kanal UART dengan level tegangan TTL 3.3VDC / 5VDC.
•    Tersedia port USB yang berfungsi untuk antarmuka serial sekaligus menuliskan program mikrokontroler, sehingga tidak membutuhkanprogrammer eksternal.
•    Memiliki port Serial Wire Debug untuk proses debuging dan programming.
•    Memiliki 45 jalur GPIO.
•    Terintegrasi dengan sensor suhu internal.
•    Memiliki port input 8 kanal ADC 10-bit.
•    Bekerja pada level tengan 3,3VDC / 5VDC dengan arus maksimum 800mA.
•    Input catu daya untuk board : 6,5VDC - 12VDC / 3,3VDC - 5VDC.
2.3. MOTOR DC
Motor DC Dan Jenis-Jenis Motor DC. Motor DC adalah motor listrik yang memerlukan suplai tegangan arus searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi gerak mekanik. Kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar).

Gambar 3. Motor Vibrator

Spesifikasi:
•    24mm Vibration Motor
•    1,5~6volts (nominal 3v)
•    22 mA operating current
•    2,830 rpm operating speed
•    24.3 mm diameter
•    12.4 mm length
•    160 mm leads 
2.4. LED
LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan  cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED digunakan untuk lampu belok kanan, belok kiri, variasi, dan darurat.

Gambar 4. LED

2.5. BUZZER
Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm). Sedangkan Pada alat ini buzzer digunakan sebagai indikator suara saat masukan yang diterima adalah "darurat".

Gambar 5. Buzzer

3. METODOLOGI PENELITIAN 
Metodologi penelitian yang digunakan pada Tugas Proyek ARM adalah sebagai berikut :
1.Studi Pustaka : Merumuskan teori secara analisis dengan mempelajari buku – buku yang diperoleh dari catatan kuliah, buku – buku perpustakaan dan mempelajari media internet yang berhubungan rangkaian.
2. Studi Laboratorium : Melakukan penelitian dan pengujian pada beberapa komponen elektronika berdasarkan data spesifikasi. Selanjutnya melakukan pengambilan data pada alat tersebut dan membandingkan dengan hasil teoritis.
3 Metode Diskusi : Mengajukan beberapa pertanyaan kepada dosen pengajar serta rekan – rekan mahasiswa Teknik Elektro. 

4. PERANCANGAN ALAT
Pada bab ini membahas tentang perancangan dan pembuatan “SIMULASI MOTOR, LAMPU SEIN, DAN BUZZER MENGGUNAKAN PERINTAH SUARA (APK)”. Pada perancangan sistem ini meliputi perancangan lunak (software), dan perangkat keras (hardware).
Spesifikasi alat ditetapkan terlebih dahulu sebagai acuan dalam perancangan. Spesifikasi alat yang direncanakan yaitu sebagai berikut :
1. Perangkat masukan dari alat ini adalah suara dari perangkat android.
2. Perangkat keluaran dari alat ini berupa motor fibrator yang akan bergerak maju atau mundur sesuai dengan masukan yang dierima.
3. Mikrokontroler yang digunakan adalah Arm NUC 120.

4.1 Perangkat Keras dan Rangkaian Elektronika 
Adapun sistem yang digunakan yaitu :
•    Smartphone Android
•    Bluetooth
•    ARM NUC 120
•    LED
•    Buzzer
•    Motor DC 
4.2 Perancangan diagram Blok
Blok diagram hubungan komponen utama pada alat ini adalah ARM NUC 120 terhubung dengan masukan Bluetooth dengan  keluaran berupa Motor DC, LES, Buzzer seperti yang dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

Gambar 6. Blok Diagram Komponen Utama

Keterangan diagram blok :
1.       Suara dari perangkat android sebagai masukan.
2.       Mikrokontroler yang digunakan yaitu DT ARM NUC 120.
3.       Motor vibrator, LED, Buzzer digunakan sebagai keluaran.
4.3 Prinsip Kerja Alat 
Modul ini menggunakan input data berasal dari Android. Aplikasi AMR_voice digunakan untuk mengirimkan hasil pengolahan pengenalan suara ke ARM Nuvoton 120. Data tersebut dikirimkan melalui Bluetooth. Setiap kata yang dikirimkan oleh aplikasi, akan diawali tanda ‘*’ dan diakhiri tanda ‘#’. Setelah ARM Nuvoton 120  menerima data, data kemudian diolah dan di tampilkan pada output yang berupa LED, Buzzer, dan Motor. 
4.4 Perancangan Perangkat Keras
Perancangan perangkat keras ini Mikrokontroller ARM NUC 120 mendapatkan supply tegangan 5 Volt DC, Motor DC, LED dan Buzzer mendapatkan supply tegangan 5 Volt. 

Gambar 7. Rangkaian sistem secara keseluruhan

Berikut adalah gambar kotak rangkaian 

Gambar 8. Kotak Rangkaian tampak depan

Gambar 9. Kotak Rangkaian tampak atas

4.5 Perancangan Perangkat Lunak
Perangkat lunak ini berfungsi untuk mengatur kinerja keseluruhan dari sistem yang terdiri dari beberapa perangkat keras sehingga sistem ini dapat bekerja dengan baik. Perangkat lunak yang dirancang dengan menggunakan program Arm NUC 120. Untuk memberikan gambaran umum jalannya program. Untuk memudahkan pembuatan perangkat lunak, maka dibuat diagram alir yang menunjukan jalannya program. 

Diagram alir pada program simulasi Motor, lampu sein, dan buzzer, menggunakan perintah suara (APK).

Gambar 10. Diagram Alir

4.6 Cara Pengoperasian
1. Unduh Terlebih dahulu aplikasi AMR_Voice
2. Aktifkan Bluetooth pada smartphone
3. Cari perangkat robot.
4. Sambungkan buetooth pada smartphone dengan perangkat robot.
5. Buka Aplikasi AMR_Voice
6. Cari perangkat Robot pada Aplikasi kemudian sambungkan
7. Tunggu sampai terdapat tulisan "Connected".
8. Untuk menginputkan suara tekan tombol microfon pada aplikasi dan tunggu hingga kalimat yang kita ucapkan muncul.
9. Robot akan berjalan sesuai dengan  suara telah di inputkan.

5. KESIMPULAN

Setelah dilakukan perancangan, pembuatan, serta pengujian dan analisis pada Proyek Arm NUC 120 ini,dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Proyek Arm ini dibuat untuk menggerakan motor vibrator untuk bergerak maju atau mundur sesuai dengan masukan berupa suara, led digunakan indikator saat masukan yang diterima adalah "variasi", "darurat", "belok kanan" dan "belok kiri" sedangkan buzzer digunakan sebagai indikator saat masukan berupa "belok kanan", "belok kiri". 

2.Masukan suara dikirim lewat bluetooth HC-05 kemudian diproses oleh mikrokontroller ARM NUC 120.

3. Dengan menggunakan aplikasi text to speech pada smartphone memudahakan kita untuk menjalankan robot.

REFERENSI  

[1]  http://www.mikron123.com/index.php/vmchk/Board-Mikrokontroler/DT-ARM-NUC120/Detailed-product-flyer.html

      Diakses 15 januari 2017

[2] http://elektronika-dasar.web.id/motor-fibrator/

      Diakses 15 januari 2017

[3] http://elektronika-dasar.web.id/buzzer/

      Diakses 15 januari 2017

[4] http://www.nulis-ilmu.com/2015/09/prinsip-kerja-led.html

      Diakses 15 januari 2017

BIODATA PENULIS

Nama penulis Alfiana Dyah Kurniawati. Penulis dilahirkan di kota Pati, 31 Januari 1997. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD N Kebonsawahan 01, SMP N 1 Juwana, dan SMA N 1 Juwana. Tahun 2014 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMA. Pada tahun 2014 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM 3.32.14.0.04. Apabila ada kritik, saran, dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi penulis melalui email alfianadyahkurniawati@gmail.com

Nama penulis Kukuh Triyoga Nugraha. Penulis dilahirkan di Semarang, tanggal 31 Agustus 1995. Penulis telah menempuh pendidikan formal di TK  Aba II Ambarawa, SDN Lodoyong 2 Ambarawa, SMPN 2 Ambarawa, SMK N 2 Salatiga. Tahun 2014 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMK. Pada tahun 2014 penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) Prodi Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektro dan diterima menjadi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines). Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.14.0.13. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa melalui via email android.kukuh@gmail.com

LAMPIRAN
DOWNLOAD JURNAL ARM DOC
DOWNLOAD JURNAL ARM PDF
DOWNLOAD LAPORAN ARM PDF
DOWNLOAD LAPORAN ARM DOC
DOWNLOAD POWER POINT
DOWNLOAD PROGRAM
DOWNLOAD GAMBAR PENGAWATAN
DOWNLOAD GAMBAR DIAGRAM ALIR
DOWNLOAD APK