Bel Sekolah Terprogram

BEL SEKOLAH TERPROGRAM

Fahmi Maulana Zulfikar ¹, Ika Lestari ², Samuel BETA ³

 Prodi Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektronika Politeknik Negeri Semarang

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

E-mail : ¹ fahmi_m.zulfikar@yahoo.co.id , ² ikhalestari43@gmail.com

³ sambetak2@gmail.com

Intisari – Pendidikan merupakan sebuah instansi yang mengatur pembelajaran siswa siswi dalam melakukan kegiatan belajar mengajar, dimana kegiatan belajar mengajar memiliki porsi masing masing untuk setiap tingkatan, seperti untuk sekolah dasar dimana jadwal pelajaran dimulai dari pukul 07:00 sampai 12:00 dengan 3 – 4 mata pelajaran, setiap pelajaran memiliki porsi yang sama dalam waktu penyampaian materi, maka setiap materi 1 telah selesai dan berganti kemateri selanjutnya dibutuhkan pengingat dengan bunyi atau gambar, maka dari itu kami membuat alat dengan nama bel sekolah terprogram, seperti namanya maka alat ini berfungsi sebagai pengingat jam sekolah dengan fitur menu untuk setiap jam dapat di atur dan dapat menyalakan bel berupa buzzer bila jam sekarang sama dengan jam yang diatur. Alat ini sangat di lengkapi dengan keypad 4x4, ARM NUC120 sebagai pemroses sinyal dengan program RTC yang berfungsi sebagai pengaturan jam sekarang dan jam Bel berbunyi, dengan keluaran berupa buzzer dan LCD 16x2 untuk menampilkan tampilan jam sekarang dan pengaturan jam dengan masukan menggunakan keypad 4x4 tersebut. Alat ini menggunakan catu daya 220 Vac dengan penyearah 5Vdc.

Kata Kunci : ARM NUC120, keypad 4x4, buzzer, LCD 16x2.

Essence – Education is an agency that regulate learning of students in the teaching and learning activities, where teaching and learning activities have a portion of each for each level, such as for primary schools where lessons schedule starting from 07:00 to 12:00 pm with 3 – 4 subjects, each lesson has the same portion within the delivery of material, then any material 1 has been completed and the next kemateri needed a reminder with a sound or picture , therefore we make a tool by the name of the school bell hard-wired, as the name suggests this tool then serves as a reminder of school hours with the features menu for each hour can be set and can be turned on the Bell in the form of a buzzer when the hour is now the same as the hour is set. This tool is very in complete with 4 x 4 keypad, ARM NUC120 as signal processing with RTC program that serves as a setting the clock now and the clock Bell rang, with output in the form of buzzer and LCD 16x2 display to display the current time and settings with input using keypad 4 x 4. This tool uses 220 Vac power supply by rectifier 5Vdc. 

Keywords: ARM NUC120, 4 x 4 keypad, LCD, buzzer 16x2.

I.     Pendahuluan

Sekolah adalah tempat untuk menuntut ilmu, memantau tumbuh kembang anak dan membentuk pola pikir anak agar selalu berkembang. Sekolah memiliki jadwal tersendiri mengenai jam jam dalam mengajar, Dalam sebuah sekolah penentuan jadwal berbeda dengan sekolah yang lain seperti pada SD dan SMP, namun dari keduanya membutuhkan ketelitian dalam pembagian jam pelajaran, maka dari itu dibutuhkan suatu alat pengingat terprogram yang dapat bekerja terus menerus dengan waktu yang berbeda beda sesuai dengan kebutuhan dan memberikan tanda bila waktu yang di tentukan telah datang, maka kami membuat suatu alat yang memberi solusi, alat ini memiliki beberapa pilihan menu untuk melakukan penyalaan alarm dengan masukan berupa keypad dan di tampilkan dalam lcd serta bunyi alarm dengan sebuah Buzzer, alat ini menggunakan sistem RTC yang sudah terdapat dalam mikro kontroler ARM NUC120.

II.     Tinjauan Pustaka

Untuk mengetahui berbagai komponen dan peralatan yang dibutuhkan, maka disusunlah tinjauan pustaka sebagai acuan dalam merancang dan membuat aplikasi menggunakan ARM  cortexM0 ini.

A.     Bagian Input

       Pada bagian input, kami menggunakan Keypad 4x4

keypad adalah bagian penting dari suatu perangkat elektronika yang membutuhkan interaksi manusia. keypad berfungsi sebagai interface antara perangkat (mesin) elektronik dengan manusia atau dikenal dengan istilah hmi (human machine interface). matrix keypad 4×4 pada artikel ini merupakan salah satu contoh keypad yang dapat digunakan untuk berkomunikasi antara manusia dengan mikrokontroler. matrix keypad 4×4 memiliki konstruksi atau susunan yang simple dan hemat dalam penggunaan port mikrokontroler. konfigurasi keypad dengan susunan bentuk matrix ini bertujuan untuk penghematan port mikrokontroler karena jumlah key (tombol) yang dibutuhkan banyak pada suatu sistem dengan mikrokontroler. konstruksi matrix keypad 4×4 untuk mikrokontroler dapat dibuat seperti pada gambar berikut. 

Konstruksi Matrix Keypad 4×4 Untuk Mikroko ntroler

Konstruksi matrix keypad 4×4 diatas cukup sederhana, yaitu terdiri dari 4 baris dan 4 kolom dengan keypad berupas saklar push buton yang diletakan disetiap persilangan kolom dan barisnya. Rangkaian matrix keypad diatas terdiri dari 16 saklar push buton dengan konfigurasi 4 baris dan 4 kolom. 8 line yang terdiri dari 4 baris dan 4 kolom tersebut dihubungkan dengan port mikrokontroler 8 bit. Sisi baris dari matrix keypad ditandai dengan nama Row1, Row2, Row3 dan Row4 kemudian sisi kolom ditandai dengan nama Col1, Col2, Col3 dan Col4. Sisi input atau output dari matrix keypad 4×4 ini tidak mengikat, dapat dikonfigurasikan kolom sebagi input dan baris sebagai output atau sebaliknya tergantung programernya.

B.       Bagian Proses

        Pada bagian proses kami menggunakan ARM NUC 120.

•   Mikro arm nuc120

        DT-ARM NUC120 Board merupakan modul pengembangan mikrokontroler 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 bootloader internal, sehingga tidak diperlukan lagi device programm eksternal. Pemrograman melalui bootloader bisa dilakukan dengan menggunakan koneksi USB.

•   Perlengkapan : 

1             x DT-ARM NUC120 Board.

1             x Kabel USB.

Spesifikasi :

1.      Berbasis mikrokontroler NUC120RD2BN (64 KB APROM, 8 KB SRAM, 4 KB Data Flash, CPU ARM Cortex M0).

2.      Terintegrasi dengan cystal eksternal 12 MHz.

3.      Terintegrasi dengan osilator 32,768 KHz sebagai sumber clock RTC.

4.      Memiliki 1x Port USB.

5.      Memiliki 1 port RS-485.

6.      Memiliki 3 kanal UART dengan level tegangan TTL 3,3VDC / 5VDC.

7.      Tersedia port USB yang berfungsi untuk antarmuka serial sekaligus menuliskan program mikrokontroler, sehingga tidak membutuhkan programmer eksternal.

8.      Memiliki 45 jalur GPIO.

9.      Memiliki port Serial Wire Debug untuk proses debuging dan programming.

10.  Terintegrasi dengan sensor suhu internal.

11.  Memiliki port input 8 kanal ADC 12-bit.

Bekerja pada level tengan 3,3VDC / 5VDC dengan arus maksimum 800mA.

12.  Input catu daya untuk board : 6,5VDC - 12VDC / 3,3VDC - 5VDC.

                                      DT-ARM NUC120 Board.

C.     Bagian Output

            Pada bagian output terdapat: 

1)      Lcd 16x2

display elektronik adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi sebagai tampilan suatu data, baik karakter, huruf ataupun grafik. lcd (liquid cristal display) adalah salah satu jenis display elektronik yang dibuat dengan teknologi cmos logic yang bekerja dengan tidak menghasilkan cahaya tetapi memantulkan cahaya yang ada di sekelilingnya terhadap front-lit atau mentransmisikan cahaya dari back-lit. lcd (liquid cristal display) berfungsi sebagai penampil data baik dalam bentuk karakter, huruf, angka ataupun grafik.

                            

                                

                                       Bentuk LCD (Liquid Cristal Display)

     Pengendali / Kontroler LCD (Liquid Cristal Display)

   Dalam modul LCD (Liquid Cristal Display) terdapat microcontroller yang berfungsi sebagai pengendali tampilan karakter LCD (Liquid Cristal Display). Microntroller pada suatu LCD (Liquid Cristal Display) dilengkapi dengan memori dan register. Memori yang digunakan microcontroler internal LCD adalah :

• DDRAM (Display Data Random Access Memory) merupakan memori tempat karakter yang akan ditampilkan berada.
• CGRAM (Character Generator Random Access Memory) merupakan memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter dimana bentuk dari karakter dapat diubah-ubah sesuai dengan keinginan.
• CGROM (Character Generator Read Only Memory) merupakan memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter dimana pola tersebut merupakan karakter dasar yang sudah ditentukan secara permanen oleh pabrikan pembuat LCD (Liquid Cristal Display) tersebut sehingga pengguna tinggal mangambilnya sesuai alamat memorinya dan tidak dapat merubah karakter dasar yang ada dalam CGROM.

Register control yang terdapat dalam suatu LCD diantaranya adalah.

• Register perintah yaitu register yang berisi perintah-perintah dari mikrokontroler ke panel LCD (Liquid Cristal Display) pada saat proses penulisan data atau tempat status dari panel LCD (Liquid Cristal Display) dapat dibaca pada saat pembacaan data.
• Register data yaitu register untuk menuliskan atau membaca data dari atau keDDRAM. Penulisan data pada register akan menempatkan data tersebut keDDRAM sesuai dengan alamat yang telah diatur sebelumnya.

2)     Buzzer

     Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm).

                                     

                                    Buzzer 5v

III.     PERANCANGAN ALAT

Perangkat Keras dan Rangkaian Elektronika

Adapun sistem yang digunakan yaitu :

1.      Keypad 4x4

2.      ARM NUC120

3.      Lcd 16x2

4.      Buzzer

Blok Diagram Hubungan Komponen Utama

Blok diagram aplikasi ARM NUC120 menggunakan masukan Keypad 4x4, RTC dengan luaran Lcd 16x2,Buzzer dapat dilihat pada

gambar dibawah ini :

 Blok Diagram Komponen Utama

Perangkat Lunak

Blok diagram alir aplikasi ARM NUC120 menggunakan masukan Keypad 4x4, RTC dengan luaran Lcd 16x2,Buzzer dapat dilihat pada :

                   

Diagram Alir Program Utama

Diagram Alir  Sub Program

IV.     Pengujian Alat

Pengujian keypad 4x4

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui keadaan dari jam sekarang dan jam alarm, karena keypad berfungsi untuk mengatur jam alarm, baik buat menit detik jam dan on off dari alarm.

Pengujian lcd

 Pengujian ini bertujuan untuk mendapatkan tampilan dari jam alarm dan jam sekarang yang diatu dengan RTC dari ARM NUC120.

Pengujian  Buzzer

 Pengujian ini bertujuan untuk mendapatkan bunyi bazzer saat jam sekarang sama dengan jam alarm dan sebagai penanda dari alarm jam jadwal pelajaran di sekolah.

V.     KESIMPULAN

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

1.   ARM NUC 120 dapat memudahkan kita dalam kehidupan sehari-hari terutama untuk instrumentasi sebagai mikrokontroler yang canggih.

2.    RTC pada ARM NUC 120 dapat memilih menu, karena kita membutuhkan banyakmenu maka kita membuat 3 menu alarm.

3.    Manfaat keypad 4x4 banyak sekali, salah satunya yaitu sebagai masukan untuk mengatur RTC pada ARM NUC 120.

4.      Bazzer sebagai keluaran bunyi pada saat waktu sekarang sama dengan waktu yang kita atur.

5.    LCD merupakan layar untuk mengetahui keadaan masing masing menu alarm dan waktu sekarang.

6.      Proses dapat berjalan dengan sumber AC 220 karena sudah di searahkan menjadi DC 5v.

VI. REFERENSI

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

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

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

[4] http://www.engineersgarage.com/electronic-components/16x2-lcd-module-datasheet

[5] https://en.wikipedia.org/wiki/Buzzer

lampiran lampiran:

1. laporan        : klik disini

2. power point : klik disini

3. datasheet     : klik disini

4. program      : klik disini
5. jurnal          : klik disini
6. gambar rangkaian : klik disini

Biodata Anggota Kelompok :

Nama penulis Fahmi Maulana Zulfikar. Penulis dilahirkan di Semarang, tanggal 08 Desember 1997. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Kalirejo 01, SMP N 2 Ungaran, dan SMK Penerbangan Semarang. Tahun 2014 penulis telah menyelesaikan pendidikan SMK. 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. 3.32.14.3.06. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa melalui via email: fahmi_m.zulfikar@yahoo.com

Nama penulis Ika Lestari. Penulis dilahirkan di Cilacap, tanggal 29 Maret 1996. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SDN 02 Karanganyar, SMPN 1 Adipala, dan SMAN 1 Maos. 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. 3.32.14.3.10. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa melalui via email: ikhalestari43@gmail.com .

Nama pengajar Samuel BETA. Beliau mengajar di program studi Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Semarang. Email : sambetak2@gmail.com

PENAMPIL PESAN DARI ANDROID PADA DOT MATRIX

PENAMPIL PESAN DARI ANDROID PADA DOT MATRIX

Dicky Widya Azhari¹, ShintaAndrea², Samuel BETA.³

Mahasiswa dan Dosen Program Studi Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro,

Politeknik Negeri Semarang

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

E-mail : dicky_a53@yahoo.com ¹, shintaandrea96@gmail.com², sambetak2@gmail.com³

Intisari – Pada era modern sekarang ini penyampaian informasi secara cepat dan efisien sangat dibutuhkan seiring perkembangan teknologi, sehingga dibutuhkan alat penampil pesan yang memiliki efisiensi waktu yang tinngi. Maka pada proyek ini dibuatlah aplikasi ARM NUC120 menggunakan Dot Matrix 8x8 sebagai penampil Pesan. Mikrokontroler ARM NUC120 tipe ini memiliki cortex M0 12 MHz, 8KB RAM,  64KB memori program (APROM), 4KB memori data (data flash), 45 pin I/O (GPIO), 8 channel ADC 12 bit, 3 serial UART dengan 1 USB & 1 RS485, 3.3V & 5V compatible, programmable via USB Pesan diketik dari Android dan dikirim melalui menggunakan Bloetooth. Modul Bloetooth yang digunakan adalah HC-05sebagai module komunikasi nirkabel. Pada Android dibuat aplikasi menggunakan App Invertor sehingga mepermudah pengiriman pesan informasi yang ingin disampaikan..

Kata Kunci : ARM NUC120, Bluetooth, Smartphone Android, Dot Matriks 8x8

Abstract — In the modern era of delivering information quickly and efficiently is needed as technology develops, so it takes the viewer tool that has a message tinngi time efficiency. So on this project made NUC120 ARM applications using Dot Matrix 8x8 as a viewer messages. microcontroller ARM NUC120, this type have cortex M0 12 MHz, 8 KB RAM, 64 KB APROM, 4 KB Flash Data, 45 pin I/O GPIO, 8 Channel ADC 12 Bit, 3 Serial UART with 1 USB & 1 RS485, 3.3 V & 5 V compatible, programmable via USB.Message from Android typed and sent via the use Bloetooth. Bloetooth module used was HC-05sebagai wireless communication module. On Android apps created using the App Invertor so mepermudah messaging information to be conveyed .

Keyword : ARM NUC120, Bluetooth, Smartphone Android, Dot Matriks 8x8

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Informasi merupakan kebutuhan yang sangat penting untuk manusia. Informasi dapat disampaikan secara lisan atau tulisan. Pada zaman modern ini seiring dengan perkembangan teknologi yang pesat, penyampaian pesan informasi diharapkan lebih cepat dan memiliki efisiensi waktu yang tinggi.Sehigga kebutuhan manusia atas informasi yang cepat dapa terpenuhi.

Infromasi dapat disampaikan secara lisan maupun tulisan. Papan informasi merupakan salah satu contoh media informasi secara tulisan. Media informasi yang lebih menarimk dan memliki efisiensi waktu yang tinggi lebh dibutuhkan manusia pada zaman sekarang ini. Untuk itu dibuatlah penampil pesan informasi dengan pesan dikirim mrlalui perangkat Android melalui blueooth yang kemudian data informasi diolah Mikrokontroller ARM NUC120 lalu selanjutnya pesan ditampilkan pada Panel Dot Matrix.

Dengan adanya media infoemasi Penampil Pesan ini, informasi yang disampaikan lebih menarik. Pesan dapat dikirim secara cepat dan efisien.

B. Tujuan

Tujuan pembuatan alat ini adalah :

1. Merealisasikan rancangan hardware dan software penampil informasi Dot Matriks 8x8 dengan input perangkat Android.

2. Mengetahui cara kerja model penampil informasi Dot Matriks 8x8 dengan input perangkat Android berbasis Mikrokontroler ARM NUC 120.

C. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang, akan ditentukan beberapa rumusan masalah, yaitu :

1. Bagaimana merancang penampil informasi Dot Matriks 8x8 menggunakan perangkat Android?

2. Bagaimana mengkombinasikan input perangkat Android dengan Dot Matriks 8x8 melalui jaringan nirkabel (bluetooth) menggunakan Mikrokontroler ARM NUC 120?

3. Bagaimana mengatur tampilan huruf pada Dot Matriks 8x8 dengan input perangkat Android menggunakan Mikrokontroler ARM NUC 120?

D.  Pembatasan Masalah

Adapun yang membatasi alat ini adalah :

1. Dot Matriks bisa menampilkan pesan dengn batasan jumlah karakter yang telah ditentukan.

2.  Jarak maksimal perangkat Android dan Dot Matriks sejauh 10 meter tanpa ada media penghalang.

E. Metodologi

Target proyek ini menjalankan program yang dapat diimplementasikan langsung terhadap alat. Langkah -  langkah pembuatan Proyek Arduino dapat didefinisikan sebagai berikut :

1. Studi pustaka alat dan bahan

2. Perancangan perangkat lunak dan program

3. Implementasi program

4. Pengujian perangkat lunak dan perangkat keras

5. Analisa

6. Laporan

II. TINJAUAN PUSTAKA

Penjelasan dan uraian teori penunjang yang digunakan dalam membuat alat ini diperlukan untuk mempermudah pemahaman tentang cara kerja rangkaian maupun dasar-dasar perencanaan pembuatan alat.

A. Android

Android adalah sistem operasi yang digunakan di smartphone dan juga tablet PC. Fungsinya sama seperti sistem operasi Symbian di Nokia, iOS di Apple dan BlackBerry OS.

Android pertama kali dikembangkan oleh perusahaan bernama Android Inc., dan pada tahun 2005 di akuisisi oleh raksasa Internet Google. Android dibuat dengan basis kernel Linux yang telah dimodifikasi, dan untuk setiap release-nya diberi kode nama berdasarkan nama hidangan makanan.

Keunggulan utama Android adalah gratis dan open source, yang membuat smartphone Android dijual lebih murah dibandingkan dengan Blackberry atau iphone meski fitur (hardware) yang ditawarkan Android lebih baik.

Beberapa fitur utama dari Android antara lain WiFi hotspot, Multi-touch, Multitasking, GPS, accelerometers, support java, mendukung banyak jaringan (GSM/EDGE, IDEN, CDMA, EV-DO, UMTS, Bluetooth, Wi-Fi, LTE & WiMAX) serta juga kemampuan dasar handphone pada umumnya.

Gambar 2.1 Android

B.  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

Hadware

- Sensitivitas -80dBm (Typical)

- Daya transmit RF sampai dengan +4dBm.

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

- Kontrol PIO.

- Antarmuka UART dengan baudrate yang dapat diprogram.

- Dengan antena terintegrasi.

Software :

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

- Auto koneksi pada saat device dinyalakan (default).

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

Gambar 2.2 Bluetooth HC-05

C. Mikrokontroler ARM NUC120

ARM NUC120 Board merupakan modul pengembangan mikrokontroler 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 bootloader internal, sehingga tidak diperlukan lagi device program eksternal. Pemrograman melalui bootloader bisa dilakukan dengan menggunakan koneksi USB.

Gambar 2.3 ARM NUC120

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 membutuhkan programmer 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 12-bit.

· Bekerja pada level tengan 3,3VDC / 5VDC dengan arus maksimum 800mA.

· Input catu daya untuk board : 6,5VDC - 12VDC / 3,3VDC - 5VDC.

D. Dot Matriks 8x8 MAX7219

Modul Led Dot Matriks 8x8 adalah modul display yang menggunakan kumpulan-kumpulan LED yang di rangkai menjadi kesauan dengan 8 baris dan 8 kolom. Modul ini dikontrol menggunakan IC max7219 sebagai komponen dricer utamanya. Cara pengoperasian modul ini yaitu dengan cara multiplexing atau multiplexed display. Tegangan operasi mornmal yaitu pada tegangan 5V, sehingga dapat langsung dihubungkan ke mikrokontroller tanpa perlu ada tambahan komponen.

Tipe dari dot matriks ada 2 jenis yaitu common cathoda dan common anoda, ini sama halnya dengan 7 segment.

Gambar 2.4 Rangkaian dan susuna Led Dot Matriks 8x8

Tipe dari dot matriks

Keterangan :

- BL-M15C882 = merupakan dot matriks tipe Common Anode

- BL-M15D882 = merupakan dot matriks tipe Common Cathode

Gambar 2.5 Rangkaian MAX7219

E. App Inventor 2

App Inventor merupakan aplikasi web yang memungkinkan pengguna untuk memprogram komputer untuk menciptakan aplikasi perangkat lunak bagi sistem operasi Android. App Inventor menggunakan antarmuka grafis, serupa dengan antarmuka pengguna pada Scratch dan  Star Logo TNG, yang memungkinkan pengguna untuk men-drag-and-drop objek 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. Cara membuat aplikasi android menggunakan App Inventor dengan login ke aplikasi App Inventor http://ai2.appinventor.mit.edu/.

(download file aplikasi yang telah dibuat : klik disini)

Gambar 2.6 Screen 1 “Desain”

Gambar 2.7 Screen 1 “Blocks”

Gambar 2.8 Screen 2 “Desain”

Gambar 2.9 Screen 2 “Block”

III. PERANCANGAN ALAT

A. Alat

1. Bor PCB

2. Solder 3. Tenol

4. Tang Potong

5. Gergaji

6. Kabel USB

7. Alumunium

8. Akrilik

9. Box/papan (tepat meletakkan alat)

10. Setrika

11. Larutan FeCl3

B.  Bahan

1. Board ARM Nuvoton NUC120

2. Dot Matriks MAX7219 8x8

3. Modul Bluetooth HC05

4. Port input output female 1 x 40 pin

5. Port input output male 2 x 40 pin

6. Port input output male 1 x 10 pin

7. Port input output female 2 x 10 pin

8. Rangkaian Regulator

9. Rangkaian Connector

10. Box

11. Kabel jumper

Perancangan Software

C. Blok Diagram Hubungan Komponen Utama

                     Gambar 3.1 Diagram Blok Dot Matriks dengan Input Perangkat Android

Berikut keterangan singkat dari gambar blok diagram di atas :

1. Android untuk mengatur tampilan huruf.

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

3. Catu Daya untuk memberi supply pada Mikrokontroler ARM NUC 120.

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

5. Dot Matriks MAX7219 8x8 untuk menampilkan informasi berupa huruf, angka dan tulisan.

D.Diagram Alir

Gambar 3.2 Diagram Alir

E. Pembuatan Alat

Dalam pembuatan alat ini dapat dilakukan dengan beberapa tahap, yaitu:

1. Membuat perencanaan bagan alat

2. Membuat skema pengawatan

3. Menyusun rangkaian sesuai skema pengawatan

4. Membuat aplikasi Voice dengan App Inventor

5. Membuat program untuk ARM

6. Pembuatan kerangka alat

7. Pemasangan rangkaian pada kerangka alat

8. Kalibrasi alat

F.  Cara Kerja Alat

Alat ini mempunyai input data yang berasal dari Android dengan aplikasi yang telah dibuat dengan App Inventor. Dengan program App Inventor tersebut maka dapat dilakukan pengaturan tampilan display yaitu dengan mengirimkan data suara ke ARM Nuvoton NUC120. Data tersebut dikirimkan melalui Bluetooth. Data input dipancarkan dari Android kemudian diterima oleh Bluetooth yang dipasang pada ARM Nuvoton NUC120. Data tersebut kemudian disimpan pada EEPROM setelah pengiriman data dari Android selesai maka ARM Nuvoton NUC120 akan melakukan pembacaan data EEPROM untuk menampilkan tampilan display pada Dot Matriks Display. Catu daya memberikan tegangan pada semua rangkaian sehingga semua rangkaian pada keadaan on sehingga ARM Nuvoton NUC120 dalam keadaan on dan sistem pada ARM Nuvoton NUC120 menampilkan kondisi awal. Dot Matriks 8x8 menampilkan tulisan huruf yang telah diprogram.

IV. PENGUJIAN ALAT

Dalam proyek yanng kami buat, perlu diuji untuk menentukan kesesuaian alat sebagai alat display penampil teks, adapun langkah - langkah cara pengujian yang akan kami lakukan adalah :

1. Mengupload program ke alat yang dibuat, apakah sudah sesuai dengan  yang diinginkan atau belum.

2. Menguji alat sesuia cara kerja

A. Skema Pengawatan

Gambar 4.1 Pengawatan keseluruhan

B. Tampilan Alat

Gambar 4.2 Tampak Depan

Gambar 4.3 Tampak samping kanan

Gambar 4.4 Tampak samping kiri

Gambar 4.5 Tampak Dalam

Gambar 4.6 Tampak Belakang

Gambar 4.7 Tampilan Pertama

Gambar 4.8 Tampilan Kedua, Bluetooth belum terkoneksi

Gambar 4.9 Pilih Bluetooth

Gambar 4.10 Bluetooth Terkoneksi

Gambar 4.11 Masukan Teks

Gambar 4.12 Baca Teks

V. KESIMPULAN

Setelah melakukan perancangan, pembuatan dan uji coba alat, maka didapatkan kesimpulan yaitu sebagai berikut:

1. Dot Matriks dapat disusun secara cascade (horizontal). Dengan Input Perangkat Android berfungsi untuk menampilkan informasi berupa teks melalui jaringan nirkabel (bluetooth).

2. App Inventor digunakan untuk pembuat aplikasi yang digunakan sebagi input Display.

3. Bluetooth digunakan untuk komunikasi serial wireless antara Android dan ARM NU120.

1. DAFTAR PUSTAKA

[1] http://www.info-pedia.net/project-arduino-4in1-dot-matrix-max7219/

[2]http://www.vcc2gnd.com/2014/02/HC-06-Bluetooth-BreakOut-4pin-Serial-  Slave.html

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

[4]http://www.infoteknologi.com/selular/apa-itu-android/

[5]https://www.youtube.com/watch?v=YbIwITeex5s
Sebagai referensi pembuatan Aplikasi meggunakan APP  Inventor

2. BIODATA

Dicky Widya Azhari. Penulis dilahirkan di Semarang, tanggal 25 Januari 1997. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Srondol 01, SMP N 27 Semarang, dan SMA Islam Hidayatullah 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. 3.32.14.3.04. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa melalui via email: dicky_a53@yahoo.com 

Nama penulis Shinta Andrea. Penulis dilahirkan di Demak, tanggal 01 Juni 1996. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SDN 1 Karanganyar Demak, SMPN 2 Jati Kudus, dan SMA 2 N Kudus. 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. 3.32.14.3.20. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa melalui via email : shintaandrea96@gmail.com  

Nama pengajar Samuel BETA. Beliau mengajar di program studi Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Semarang. Email : sambetak2@gmail.com

***-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------***
1. Laporan Proyek ARM 2016 Kelompok 4 : klik disini

2. Jurnal Proyek ARM 2016 Kelompok 4 : klik disini
3. Presentasi Proyek ARM 2016 Kelompok 4: klik disini

4. Program Proyek ARM 2016 Kelompok 4 : klik disini

5. Gambar Pengawatan luar : klik disini
6. Gambar Pengawatan dalam : klik disini
7. Gambar Rangkaian : klik disini
8. Diagram Alir : kik disini

9. Data Sheet : klik disini 
10. Tutorial pembuatan font : klik disini