17

BAB III

ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM

3.1 Analisa Sistem

Analisa sistem adalah tahap yang bertujuan untuk memahami konsep dari

sistem, mengetahui kekurangan dari sistem, dan menentukan kebutuhan hasil

proses pada perangkat lunak dan perangkat keras yang digunakan. Dengan

menganalisa prosedur sistem yang digunakan dan melakukan pengujian hasil, maka

sistem dapat dievaluasi sehingga dapat dijadikan sebagai acuan dalam proses

pembentukan kesimpulan.

3.2 Analisa Kebutuhan Sistem

Pada tahap ini dikarenakan menggunakan perangkat keras dan perangkat

lunak untuk membuatnya maka dapat dianalisa apa saja yang dibutuhkan pada

perancangan sistem ini.

3.2.1 Perangkat Keras yang dibutuhkan

1. 1 unit Arduino Uno

2. 1 unit Arduino Ethernet Shield

3. 1 unit GPS uBlox Neo 6M

4. 1 unit sensor Limit Switch

5. 1 unit tombol Push Button

6. 1 unit Mini Router

7. 1 unit Modem GSM

8. 1 unit LCD Display 4x20

9. 1 unit Keypad 3x4

10. 1 unit Power Bank

3.2.2 Perangkat Lunak yang dibutuhkan

1. Arduino Software IDE, digunakan untuk memprogram main board

Arduino Uno agar mempunyai kecerdasan buatan dengan cara

menanamkan program di dalamnya.

18

2. Notepad++, digunakan untuk membangun sebuah website untuk

sistem monitoring.

3. Web Browser, digunakan untuk menampilkan dan mengakses

website monitoring.

3.3 Perancangan Sistem

Pada perancangan sistem akan dijabarkan bagaimana perangkat lunak dan

perangkat keras dirancang dan bisa saling terhubung. Pada perancangan ini akan

dijelaskan menggunakan beberapa diagram untuk mendapatkan data rancangan dari

perangkat lunak dan perangkat keras yang dibuat.

3.3.1 Desain Arsitektur dari Sistem

Gambar 3.1 Diagram perancangan sistem

Adapun alur kerja sistem adalah sebagai berikut:

1. Pertama, setelah pihak Pengirim memasukkan seluruh barang muatan ke dalam

kontainer kemudian menutup pintu dan menguncinya dengan gembok,

kemudian setelah itu ia memasukkan password (kata sandi) melalui sebuah

papan tombol yang terdapat di bagian luar pintu kontainer dan selanjutnya

perangkat akan mengirimkan password tersebut ke database.

2. Selama truk dalam perjalanan Pengirim dan Penerima dapat memantau

keberadaan truk berdasarkan titik koordinat yang dikirimkan oleh perangkat

melalui website. Hingga pada akhirnya truk tiba di tempat tujuan dan Penerima

dapat membuka kunci gembok, namun sebelum memasukkan password

konfirmasi ia harus terlebih dahulu menghentikan proses pengiriman data

koordinat pada alat dengan cara menekan tombol merah, baru kemudian ia

dapat memasukkan kata sandi yang telah ia peroleh dari website melalui papan

19

tombol, dengan kondisi demikian maka fitur alert pada sistem telah non-aktif,

dan pintu kontainer dapat dibuka dengan aman.

3. Namun apabila di tengah perjalanan pintu kontainer sedang dibuka paksa

sehingga mengaktifkan sensor Limit Switch yang terpasang pada pintu

kontainer dan seketika itu perangkat akan mengirimkan informasi alert pada

website yang berisikan peringatan bahaya dan lokasi truk berdasarkan data

koordinat yang diperoleh dari GPS pada perangkat. Kemudian pihak Pengirim

atau penerima dapat melacak posisi truk melalui situs Google Maps dengan

menggunakan nilai koordinat yang telah didapat.

3.3.2 Perancangan Perangkat Keras

Pada tahap ini adalah membuat perangkat keras yang berfungsi untuk

mengambil data-data dari GPS, sensor Limit Switch, dan inputan password

dengan terhubung ke jaringan internet dan mengirimkannya ke server.

Rancangan sistemnya adalah sebagai berikut:

Gambar 3.2 Rancangan sistem perangkat keras

Suplai daya pada perangkat ini didapat dari sebuah Power Bank

(penyimpan daya) yang dapat menghasilkan daya output tegangan 5 Volt dan arus

1 Ampere untuk menyuplai power Arduino Uno dan Router. Rancangan pada

perangkat keras dapat dilihat pada gambar skema berikut:

20

Gambar 3.3 Skema perancangan perangkat keras

Pada gambar di atas, terdapat beberapa komponen, adapun fungsi dari

masing-masing komponen adalah sebagai berikut:

1. Arduino Uno, merupakan pusat sistem dari perangkat yang akan dibuat.

2. Ethernet Shield, berfungsi untuk menghubungkan Arduino Uno ke jaringan

internet.

3. Mini Router, berfungsi untuk menyediakan akses internet untuk Ethernet

Shield.

4. GPS uBlox Neo 6M, untuk mendapatkan titik koordinat lokasi truk.

5. Sensor Limit Switch, berfungsi sebagai indikator atas kondisi terbuka atau

tertutupnya pintu kontainer.

6. Keypad 3x4, digunakan untuk menginputkan password dan action tambahan

lainnya.

7. LCD Display 20x4 dot, berfungsi untuk menampilkan inputan password dan

status pintu kontainer.

8. Modem USB, berfungsi untuk menyediakan akses internet pada perangkat.

21

9. Tombol Push Button, sebagai tombol yang berfungsi untuk menghentikan

proses pengiriman data oleh perangkat sebelum memasukkan password

konfirmasi.

10. Power Bank, berfungsi sebagai sumber daya yang dibutuhkan oleh perangkat

ketika pada saat penerapannya.

Selanjutnya pembahasan mengenai tahap-tahap perakitan dari rangkaian

komponen perangkat tersebut. Berikut ini tahap-tahap yang dilakukan.

1. Perancangan Arduino Ethernet Shield

Pada Arduino Uno tidak tersedia dukungan untuk terhubung dengan

jaringan internet, oleh karena itu Arduino Ethernet Shield sebagai modul tambahan

yang menjadikan Arduino Uno dapat terhubung dengan jaringan internet. Untuk

pemasangannya cukup mudah yaitu hanya dengan menancapkan pin-pin yang ada

pada Arduino Ethernet Shield ke atas papan Arduino Uno seperti pada gambar

berikut ini:

Gambar 3.4 Arduino Ethernet Shield terpasang pada Arduino Uno

2. Perancangan Mini Router TP-Link MR3020

Arduino Ethernet Shield yang memiliki fungsi untuk menghubungkan

Arduino Uno ke internet tidak dapat berdiri sendiri, melainkan masih membutuhkan

perangkat yang memberinya jaringan internet dan kemudian meneruskannya ke

Arduino Uno agar dapat terhubung ke internet. Perangkat tersebut yakni Mini

Router TP-Link MR3020, perangkat ini memberikan akses internet yang diperoleh

dari sebuah Modem USB kepada Arduino Ethernet Shield melalui kabel LAN.

22

Gambar 3.5 Ethernet Shield terhubung pada Mini Router TP-Link MR3020 [11]

3. Perancangan GPS uBlox Neo 6M

Pada rancangan perangkat ini dibutuhkan sebuah modul yang dapat

memberikan informasi titik koordinat lokasi kepada Arduino Uno guna

menentukan di manakah posisi truk berada pada saat itu. Maka dari itu

digunakanlah sebuah modul yang bernama GPS uBlox Neo 6M, modul ini akan

berfungsi untuk memberikan data titik koordinat lokasi kepada Arduino Uno yang

selanjutnya akan diteruskan ke database melalui proses upload data. Sedangkan

pemasangannya terhadap Arduino Uno cukup dengan menghubungkan pin-ipin

yang ada ke papan Arduino Uno seperti pada gambar berikut ini:

Gambar 3.6 GPS uBlox Neo 6M terpasang pada Arduino Uno [12]

23

4. Perancangan sensor Limit Switch

Pada rancangan perangkat ini fungsi dari sensor Limit Switch yaitu sebagai

indikator kondisi pintu kontainer sedang dalam keadaan terbuka atau tertutup,

berdasarkan kondisi tersebut-lah Arduino Uno akan mengirimkan data status ke

database. Sedangkan pemasangannya terhadap Arduino Uno cukup dengan

menghubungkan pin-pin yang ada ke papan Arduino Ethernet Shield yang

sebelumnya telah terhubung dengan Arduino Uno seperti pada gambar berikut ini:

Gambar 3.7 Limit Switch terpasang pada Arduino Uno

5. Perancangan Keypad 3x4

Keypad 3x4 digunakan untuk menginputkan nama ruang yang akan

dilakukan pengukuran. Keypad 3x4 memiliki jalur pin sebanyak 7 buah. Pin-pin

tersebut akan dihubungkan pada port digital Arduino Uno karena keypad ini

bersifat digital dan memiliki nilai matrix yang telah ditentukan pada software

Arduino Uno. Pada dasarnya, keypad ini dapat dihubungkan ke sembarang pin

digital arduino. Namun, karena beberapa pin digital terpakai oleh Arduino Ethernet

Shield, maka sisa pin yang dapat digunakan yaitu pin 2,3,5,6,7,8, dan 9.

Gambar 3.8 Keypad matrix 3x4 terpasang pada Arduino Uno [13]

24

6. Perancangan LCD Display 4x20

LCD Display 4x20 ini nantinya akan digunakan sebagai serial monitor pada

alat untuk menampilkan sesi input password, dan juga untuk menampilkan status

perjalanan apakah masih dalam keadaan terkunci atau tidak. Pada dasarnya

komponen ini memiliki jumlah pin yang cukup banyak yaitu 16 pin, oleh karena itu

ditambahkan sebuah piranti yang bernama I2C (Inter Integrated Circuit) untuk

mengurangi jumlah pin yang harus terhubung pada Arduino Uno. Sedangkan

pemasangannya pada Arduino Uno cukup dengan menghubungkan 4 pin yang ada

pada I2C ke papan Arduino Uno seperti pada gambar berikut ini:

Gambar 3.9 LCD Display 4x20 terpasang pada Arduino Uno [14]

25

3.3.3 Detail Electrical Engineering

Tabel 3.1 Tabel Detail Engineering

No. Nama

Komponen

Sumber

Catu Daya Jalur Data Keterangan

1 Arduino Uno Power

Bank (5V)

Ethernet

Shield

Memiliki jumlah pin

yang memadai.

Rekomendasi tegangan

input 5V - 12V.

2 Ethernet Shield Arduino

(5V)

Arduino

Pin D11,

D12, D13

Untuk jalur komunikasi

SPI (Serial Peripheral

Interface) Bus dengan

Arduino.

Plug and play dengan

Arduino.

3 GPS uBlox Neo

6M

Arduino

(3.3V)

Arduino

Pin D0, D1

Harga lebih terjangkau

dibandingkan GPS

Shield.

Rekomendasi tegangan

input 2.7V – 3.6V.

4 Keypad 3x4 Arduino

Pin D2,

D3, D5,

D6, D7,

D8, D9

Compact, dan Plug and

Play dengan Arduino.

5 LCD Display

4x20 I2C

Arduino

(5V)

Arduino

Pin A4, A5

Dengan modul tambahan

I2C sehingga hanya 2

pinouts yang diperlukan.

6 Sensor Limit

Switch

Arduino

(5V)

Arduino

Pin D4

Mendukung NO

(normally open) dan NC

(normally close).

Plug and play dengan

Arduino.

7 Push Button Arduino

(5V)

Arduino

Pin D10

NO (normally open).

Untuk menghentikan

proses pengiriman data

oleh Arduino.

8 Mini Router TP-

Link

Power

Bank (5V)

Port LAN

Ethernet

Shield,

USB

Modem

Router untuk kebutuhan

mobile.

9 3G USB Modem USB

Router (5V)

Router HSPA 3.7 Mbps

26

3.4 Flowchart

Pada perancangan sebuah sistem aplikasi digunakan diagram flowchart

agar dapat mengetahui alur algoritma dari sistem yang bekerja atau saat sedang

melakukan proses data. Flowchart yang ada pada sistem aplikasi ini akan dijelaskan

pada gambar di bawah ini.

Gambar 3.10 Flowchart dari Sistem

Pertama, sistem membaca inputan password yang dimasukkan oleh user, lalu

setelah itu perangkat mengirimkannya bersama data-data lainnya yang diperlukan

selama monitoring ke dalam database server, dan selama itu pula data akan

ditampilkan pada halaman website. Kemudian di tengah perjalanan mobilisasi

apakah pintu kontainer telah dibuka tanpa ijin? Jika benar maka perangkat akan

27

mengirimkan pesan status pada server bahwa pintu telah dibuka, namun jika tidak

maka setelah sampai di tujuan user dapat membuka pintu kontainer namun dengan

memasukkan password yang diperoleh dari website terlebih dahulu, agar me-

nonaktif-kan sensor pada pintu sehingga tidak akan lagi mengirimkan status pintu

telah terbuka.

3.5 Rancangan Desain Antarmuka Website

Rancangan desain antarmuka website yang akan menampilkan data

monitoring terhadap kendaraan kurang lebih akan tampak seperti di bawah ini.

Gambar 3.11 Rancangan tampilan pada halaman website

Pada Gambar 3.11 adalah tampilan berupa tabel atas riwayat data monitoring pada

halaman website. Data yang ditampilkan mencakup nomor urut ID, Waktu,

Password, nilai koordinat lokasi (berupa latitude dan longitude), serta status pintu

apakah sedang dalam keadaan aman atau tidak.