Belajar Mikrokontroler 2016: Pengendali Pintu Gerbang menggunakan Bluetooth

Pengendali Pintu Gerbang menggunakan Bluetooth

Habib Yudho Prabowo Wicaksono¹, Muhammad Iqbal Kresno Usodo², Samuel BETA³

Prodi Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektronika Politeknik Negeri Semarang

Jl. Prof. H. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang, 50275

E-mail : ¹ hyudho88@gmail.com , ² iqbalkresno123@gmail.com , ³ sambetak2@gmail.com

Intisari – Pengendali Pintu Gerbang menggunakan Bluetooth merupakan sebuah modul pengontrol gerbang secara nirkabel dengan menggunakan Smartphone Android sebagai pengontrolnya. Modul ini menggunakan koneksi Bluetooth sebagai penghubung antara Smartphone Android dengan mikrokontroller. Smartphone dengan aplikasi app inventor sebagai input untuk mengontrol buka dan tutup gerbang. Perintah dari aplikasi app inventor akan dikirim oleh Smartphone ke mikrokontroller menggunakan koneksi Bluetooth. Data yang diterima oleh mikrokontroller akan digunakan untuk mengontrol buka dan tutup pada gerbang.

Kata Kunci : ARM, Android, Bluetooth HC-05, Motor DC, Limit Switch

Abstract – Control module Gate using Bluetooth is a gate controller module wirelessly using Android

Smartphone as a controller. This module use a bluetooth to connect smartphone and mikrokontroler.

Smartphone with aplication app inventor as a input to control open and close gate. Order from app

inventor will send to smartphone and mikrocontroller use bluetooth connection. Data from mokrocontroller

will use control open and close gate.

Keywords : ARM, Android, Bluetooth HC-05, Motor DC, Limit Switch

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Saat ini hampir setiap orang tidak terlepas dari ponsel sebagai sarana telekomunikasi. Awalnya fungsi ponsel hanya sebagai alat komunikasi, namun karena perkembangannya sangat pesat maka pemanfaatan ponsel bukan sekedar untuk komunikasi saja. Pemanfaatan teknologi telekomunikasi dengan media ponsel saat ini salah satunya adalah sebagai alat pengontrol lampu. Smartphone merupakan device yang memiliki sistem operasi yang memungkinkan untuk menjalankan berbagai aplikasi. Salah satunya dalam aplikasi pengendali gerbang. Dalam aplikasi ini, smartphone digunakan sebagai pengeontrol buka dan tutup gerbang.

1.2 Perumusan Masalah

Dari identifikasi yang ada, dapat ditarik beberapa rumusan masalah, yaitu:

1. Bagaimana agar dapat mengontrol buka dan tutup gerbang menggunakan smartphone Android ?

2. Bagaimana agar dapat mengembangkankan mikrokontroller ARM dengan smartphone Android ?

1.3 Tujuan

1. Dapat mengontrol buka dan tutup gerbang menggunakan smartphone Android.

2. Dapat mengembangkan mikrokontroller ARM dengan smartphone Android.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Untuk mengetahui berbagai komponen dan peralatan yang dibutuhkan, maka disusunlah tinjauan pustaka sebagai acuan dalam merancang dan membuat aplikasi menggunakan mikrokontroler ARM NUC120 ini.

2.1 Bluetooth HC05

HC-05 Adalah sebuah modul Bluetooth SPP (Serial Port Protocol) yang mudah digunakan untuk komunikasi serial wireless (nirkabel) yang mengkonversi port serial ke Bluetooth. HC-05 menggunakan modulasi bluetooth V2.0 + EDR (Enchanced Data Rate) 3 Mbps dengan memanfaatkan gelombang radio berfrekuensi 2,4 GHz.

Modul ini dapat digunakan sebagai slave maupun master. HC-05 memiliki 2 mode konfigurasi, yaitu AT mode dan Communication mode. AT mode berfungsi untuk melakukan pengaturan konfigurasi dari HC-05. Sedangkan Communication mode berfungsi untuk melakukan komunikasi bluetooth dengan piranti lain.

Dalam penggunaannya, HC-05 dapat beroperasi tanpa menggunakan driver khusus. Untuk berkomunikasi antar Bluetooth, minimal harus memenuhi dua kondisi berikut :

1. Komunikasi harus antara master dan slave.

2. Password harus benar (saat melakukan pairing).

Jarak sinyal dari HC-05 adalah 10 meter, dengan kondisi tanpa halangan.

Adapun spesifikasi dari HC-05 adalah :

a. Hardware :

ü Sensitivitas -80dBm (Typical)

ü Daya transmit RF sampai dengan +4dBm.

ü Operasi daya rendah 1,8V – 3,6V I/O.

ü Kontrol PIO.

ü Antarmuka UART dengan baudrate yang dapat diprogram.

ü Dengan antena terintegrasi.

b. Software :

ü Default baudrate 9600, Data bit : 8, Stop bit = 1, Parity : No Parity, Mendukung baudrate : 9600, 19200, 38400, 57600, 115200, 230400 dan 460800.

ü Auto koneksi pada saat device dinyalakan (default).

ü Auto reconnect pada menit ke 30 ketika hubungan putus karena range koneksi.

Gambar 2.1 Bluetooth HC-05

2.1 Mikrokontroler ARM NUC120

DT-ARM NUC120 Board merupakan sebuah modul mikrokontroler 32-bit berbasis ARM Cortex-M0. DT-ARM NUC120 BOARD dilengkapi dengan program bootloader sehingga tidak membutuhkan divais programmer terpisah. NUC120 mampu beroperasi dengan kecepatan CPU sampai dengan 48 MHz. Telah dilengkapi dengan Full Speed USB 2.0 Device Controller yang sangat fleksibel dan dapat dikonfigurasi untuk berbagai aplikasi berbasis USB.

Spesifikasi

1. Berbasis NUC120RD2BN dengan Flash memory APROM sebesar 64 KByte, 8 KByte SRAM, 4 Kbyte DataFlash.

2. Memiliki kemampuan IAP (In Application Programming) dan ISP (In System Programming) melalui bootloader software pada LDROM.

3. Tersedia jalur SWD (Serial Wire Debug) yang dapat digunakan untuk debugging serta programming.

4. Dapat diprogram langsung melalui jalur USB.

5. Mendukung Peripheral DMA mode.

6. Memiliki 8 channel ADC dengan resolusi 12 bit.

7. Memiliki 4 buah timer 32 bit.

8. Memiliki fungsi Watchdog dan RTC.

9. Dilengkapi dengan 4 buah hardware PWM dengan resolusi 16 bit.

10. Memiliki masing-masing 2 kanal jalur komunikasi UART, SPI, dan I²C.

11. Memiliki 1 channel I²S.

12. Tersedia antarmuka USB dan UART RS-485.

13. Terdapat sensor suhu built-in dengan range -40 – 125°C dengan resolusi 1°C. Sensor ini memiliki gain -1.76 mV/°C dan offset 720 mV pada suhu 0°C.

14. Memiliki hingga 45 jalur GPIO yang masing-masing dapat dikonfigurasi pull-up/pull-down resistor, repeater mode, input inverter, dan open-drain mode.

15. Terdapat 22 MHz internal osilator.

16. Frekuensi osilator eksternal sebesar 12 MHz dan fitur PLL sampai dengan 48 MHz.

17. Frekuensi osilator eksternal sebesar 32.768 KHz yang dapat digunakan untuk fungsi RTC dan Low Power Mode.

18. Tersedia rangkaian reset manual.

19. Bekerja pada tegangan 3,3 – 5,5 V.

20. Dilengkapi dengan regulator 3,3 V dan 5 V dengan arus maksimum 800 mA.

21. Tersedia pilihan catu daya input: catu daya eksternal 6,5 – 12 VDC (via regulator), catu daya eksternal 3,3 – 5,5 VDC (tanpa melalui regulator), atau menggunakan sumber catu daya dari jalur USB.

Gambar 2.2 ARM NUC120

2.1 Motor DC

Pada proyek ARM ini, digunakan Motor DC sebagai luaran. Motor DC adalah motor listrik yang memerlukan suplai tegangan arus searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi gerak mekanik.

Gambar 2.3 Motor DC

2.1 Limit Switch

Pada proyek ARM ini, digunakan Limit switch sebagai inputan. Limit switch merupakan jenis saklar yang dilengkapi dengan katup yang berfungsi menggantikan tombol. Prinsip kerja limit switch sama seperti saklar Push ON yaitu hanya akan menghubung pada saat katupnya ditekan pada batas penekanan tertentu yang telah ditentukan dan akan memutus saat saat katup tidak ditekan.

Gambar 2.4 Limit Switch

III. PERANCANGAN ALAT

3.1 Perangkat Keras dan Rangkaian Elektronika

Adapun komponen yang digunakan yaitu :

1. Smartphone Android

2. ARM NUC 120

3. Bluetooth HC 05

4. Motor DC

5. Limit Switch

3.2 Blok Diagram Hubungan Komponen Utama

Gambar 3.1 Diagram Blok Pengendali Pintu Gerbang menggunakan Bluetooth

Berikut keterangan singkat dari gambar blok diagram di atas :

1. Android untuk mengatur driver motor.

2. Bluetooth untuk mengirimkan data ke Mikrokontroler ARM NUC 120.

3. Power Supply untuk memberi supply pada Mikrokontroler ARM NUC 120.

4. Mikrokontroler ARM NUC 120 sebagai modul pemrograman untuk menjalankan alat sesuai perintah.

5. Limit switch untuk menghentikan putaran motor .

3.3 Diagram Alir

3.4 Cara Kerja Alat

Gerbang ini menggunakan input data berasal dari Android. Program app inventor digunakan untuk mengatur putaran motor dengan mengirimkan data ke ARM Nuvoton 120. Data tersebut dikirimkan melalui jaringan nirkabel, yaitu melalui Bluetooth. Data input dipancarkan dari Android kemudian diterima oleh Bluetooth yang dipasang pada ARM Nuvoton 120. Data tersebut kemudian digunakan untuk membuka dan menutup program dengan karakter tertentu setelah pengiriman data dari Android selesai maka ARM Nuvoton 120

IV. PENGUJIAN ALAT

Hasil Percobaan :

Tampilan awal aplikasi menggunakan app invertor:

V. PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Setelah melakukan percobaan, pengambilan data, dan penganalisaan terhadap data yang telah didapat pada penelitian ini, maka didapatkan kesimpulan yaitu sebagai berikut:

1. Proyek ARM ini dibuat untuk mengontrol putaran motor saat membuka dan menutup menggunakan mikrokontoler ARM

2. Perintah dari smartphone sebagai input untuk mengontrol buka dan tutup gerbang menggunakan Aplikasi app inventor Android pada smartphone.

REFERENSI

[1] Manual DT-ARM NUC120 Board.pdf

Habib Yudho Prabowo Wicaksono dilahirkan di kota Semarang, 23 November 1996. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD N Batusari 05, SMP N 3 Mranggen, dan SMA N 11 Semarang. 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 3.32.14.3.08. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi penulis melalui email hyudho88@gmail.com

Muhammad Iqbal Kresno Usodo dilahirkan di kota Semarang 16 Agustus 1996. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD N Boyolali 01, SMP N 3 Boyolali, dan SMA N 1 Teras. 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 3.32.14.3.15. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi penulis melalui email iqbalkresno123@gmail.com.

DAFTAR PUSTAKA

www.geraicerdas.com/.../module/bluetooth-module-hc-05-detail

elektronika-dasar.web.id › Komponen