bab iii analisa dan perancangan sistem - core.ac.uk · pada tahap ini dikarenakan menggunakan...
TRANSCRIPT
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.