Upload
others
View
32
Download
2
Embed Size (px)
Citation preview
7
BAB II
DASAR TEORI
Bab ini membahas mengenai teori-teori pendukung yang digunakan sebagai
acuan dalam merancang skripsi ini.
2.1 Arduino Nano
Arduino Nano adalah papan mikrokontroller yang bersifat open source.
Arduino ini berbasis ATmega328 dimana memiliki konektivitas dan spesifikasi
yang sama dengan Arduino Uno dengan ukuran yang lebih kecil. Arduino Nano
diprogram menggunakan Arduino IDE [12]. Pada perancangan, alat ini berfungsi
sebagai pengendali sistem utama dan remot.
Gambar 2.1 Arduino Nano.
2.2 Relay 5V
Relay adalah suatu peranti yang menggunakan elektromagnet untuk
mengoperasikan seperangkat kontak sakelar. Susunan paling sederhana terdiri
dari kumparan kawat penghantar yang dililit pada inti besi. Bila kumparan ini diberi
arus listrik, medan magnet yang terbentuk menarik armatur berporos yang
digunakan sebagai pengungkit mekanisme sakelar magnet. [13].
Gambar 2.2 Relay 5V.
8
2.3 Modul Bluetooth HC-05 dan HC-06
Gambar 2.3 Modul HC-05 (Kiri) dan HC-06(Kanan).
Modul Bluetooth HC-05 adalah modul MASTER / SLAVE. Secara default,
pengaturan pabrik adalah SLAVE. Namun HC-05 mampu membuat koneksi
bluetooth dengan perangkat lain. Sedangkan modul bluetooth HC-06 adalah modul
SLAVE yang hanya mampu menerima koneksi bluetooth dari perangkat bluetooth
lain.
Modul (Master atau Slave) hanya dapat dikonfigurasi oleh AT COMMANDS.
Modul slave tidak dapat melakukan koneksi ke perangkat bluetooth lain. , namun
dapat menerima koneksi. Modul MASTER dapat melakukan koneksi ke perangkat
lain. Pengguna dapat menggunakannya hanya untuk penggantian port serial untuk
menjalin hubungan antara MCU dan GPS, PC ke proyek embedded [14]. Pada
perancangan ini, kedua modul ini berfungsi media konektivitas sistem utama
dengan remot.
Tabel 2.1 Spesifikasi HC-05 dan HC-06
Spesifikasi Keterangan
Bluetooth protocol Bluetooth Specification v2.0+EDR
Frequency 2,4GHz ISM band
Modulation GFSK(Gaussian Frequency Shift
Keying)
Emission power ≤4dBm, Class 2
Sensitivity ≤-84dBm at 0.1% BER
Speed Asynchronous: 2,1Mbps(Max) / 160
kbps, Synchronous: 1Mbps/1Mbps
Security Authentication and encryption
Profiles Bluetooth serial port
Power supply +3.3VDC 50mA
Working temperature -20 ~ +75Centigrade
Dimension 26,9 × 13× 2,2 mm
9
2.4 Rotary Encoder
Gambar 2.4 Rotary encoder.
Rotary Encoder (Encoder putar) adalah alat elektro-mekanis yang mengubah
posisi sudut atau gerakan poros atau poros ke sinyal digital[15]. Pada perancangan,
alat ini berfungsi sebagai media pengontrol sistem utama. Berikut adalah
spesifikasinya;
Model: KY-040
Type: Incremental Encoder
Cycles per revolution (CPR): 20
Working voltage: 0 – 5V
Material: PCB + Brass
Weight: 10g
Size: 32 × 19 × 30mm
Rotary Encoder memiliki jumlah posisi yg tetap per revolusi. Jika rotary
encoder diputar maka akan terasa perpindahan porosnya. Rotary Encoder memiliki
tiga pin, biasanya disebut A, B, dan C. Pada KY-040 diorientasikan seperti gambar
dibawah.
Gambar 2.5 Pin Rotary Encoder.
10
Di dalam encoder terdapat dua switch, satu switch terhubung pin A ke C
dan lainnya terhubung pin B ke C. di setiap posisi Encoder, kedua switch antara
terbuka atau tertutup. Setiap click menyebabkan perubahan status sebagai
berikut:
Jika kedua sakelar ditutup, memutar enkoder baik searah
jarum jam atau berlawanan arah jarum satu posisi akan
menyebabkan kedua sakelar terbuka
Jika kedua sakelar terbuka, memutar enkoder baik searah atau
berlawanan jarum jam satu posisi akan menyebabkan kedua
sakelar menutup.
Berikut ilustrasinya :
Gambar 2.6 Ilustrasi Bagian dalam Rotary Encoder.
Seperti yang terlihat pada Gambar 2.6, posisi sudut terminal A dan
terminal B sedemikian rupa sehingga:
Memutar tombol searah jarum jam akan menyebabkan sakelar
yang menghubungkan A dan C mengubah status terlebih
dahulu.
Memutar sakelar berlawanan arah jarum jam akan
menyebabkan saklar yang menghubungkan B dan C untuk
mengubah kondisi terlebih dahulu.
Jika kita mewakili pembukaan penutupan switch sebagai bentuk
gelombang, itu akan terlihat seperti ini.
11
Gambar 2.7 Ilustrasi Gelombang Yang Dihasilkan Rotary Encoder.
Pada dasarnya, menentukan saklar mana yang berubah kondisi pertama
kali adalah cara menentukan arah rotasi. Jika A berubah terlebih dahulu, maka
saklar berputar searah jarum jam. Jika B berubah terlebih dahulu, maka saklar
berputar berlawanan arah jarum jam. Pin keluaran rotary encoder didefinisikan
seperti gambar dibawah.
Gambar 2.8 Pin Rotary Encoder.
Modul ini dirancang sedemikian sehingga keluaran rendah ketika switch
ditutup dan tinggi ketika switch terbuka. Keluaran rendah dihasilkan dengan
menempatkan ground di Pin C dan meneruskannya ke pin CLK dan DT ketika
switch ditutup. Keluaran tinggi dihasilkan dengan masukan catu 5V dan resistor
pull up, sehingga CLK dan DT keduanya tinggi ketika switch terbuka. Tombol
push merupakan bagian integral dari encoder. Jika menekan poros, saklar yang
biasanya terbuka akan tertutup. Fitur ini berguna jika ingin mengubah fungsi
saklar[16].
12
2.5 UBEC
Gambar 2.9 UBEC.
UBEC (Ultimate Battery Elimination Circuit) adalah sebuah alat yang mampu
mengubah tegangan baterai ke tegangan lebih rendah[17]. UBEC memiliki
kelebihan, yaitu dapat mengeluarkan tegangan yang konstan, terdapat proteksi
apabila polaritas terbalik, serta terdapat shield logam dan saringan udara yang
mampu mengurangi interferensi elektromagnetik. Oleh karena itu pada
perancangan, alat ini berfungsi sebagai regulator sistem utama. Berikut adalah
spesifikasinya ;
Output: 5V/3A and 6V/3A switchable
Ripple: <50mVp-p (@2A/12V)
Input: 5,5V-26V (2 to 6 cells Lipo battery pack, 5 to 18 cells NiMH
battery pack)
Size: 51 ×16,6 ×8.5 mm (length × width × height)
Weight: 11.5g
2.6 PN532 NFC RFID Module
Gambar 2.10 PN532 NFC RFID Module.
NFC (Near Field Communication) adalah metode komunikasi yang dapat
dilakukan secara wireless antara dua peralatan elektronik yang berdekatan. NFC
berbasis pada teknologi RFID (Radio Frequency Identification) dimana pertukaran
data dilakukan dengan memanipulasi induksi medan magnet sebagai medium.
13
PN532 adalah sirkuit terpadu untuk NFC (Near Field Communication).
Kemampuannya meliputi pembacaan dan penulisan ke NFC Tag dan kartu RFID.
Jarak baca dari modul ini berkisar antara 5 hingga 7 cm. [18]. Pada perancangan ,
modul ini berfungsi sebagai salah satu media keamanan. Berikut adalah fitur dari
PN532 :
Support II2, SPI and HSU (High Speed UART)
RFID reader/writer mode support
o Mifare 1k, 4k, Ultralight, and DesFire cards
o ISO/IEC 14443-4 cards such as CD97BX, CD light, DesFire, P5CN072
(SMX)
o Innovision Jewel cards such as IRT5001 card
o FeliCa cards such as RCS_860 and RCS_854
Plug and play, Arduino compatible
Built in PCB Antenna, with 5cm~7cm communication distance
On-board level shifter, Standard 5V TTL for I2C and UART, 3.3V TTL SPI
Work as RFID reader/writer 7. Work as 1443-A card or a virtual card
Support NFC with Android phone
Small size: 43 × 41 ×4 mm
VCC: 3,3V~5V
I2C/UART: 3,3V~24V TTL
SPI: 3,3V TTL with 100 ohm resistors in series. It could be connected directly to
5V interface of microcontroller such as Arduino
14
2.7 Modul TP4056
Gambar 2.11 Modul TP4056.
Modul TP4056 adalah modul pengisi linear arus / tegangan konstan untuk
baterai single cell lithium-ion. TP4056 bisa bekerja di dalam USB. Pada
perancangan , modul ini berfungsi sebagai media pengisian baterai pada remot[19].
2.8 Kelistrikan Suzuki Thunder 125
Gambar 2.12 Diagram Kelistrikan Suzuki Thunder 125 Kick Starter.
Mengetahui sistem kelistrikan motor sangatlah penting dalam perancangan ini.
Pada perancangan ini kunci kontak konvensional akan dilepas dan diganti sistem
utama rancang bangun ini. Berdasarkan Gambar 3.9, sistem akan menghubungkan
kabel merah dan jingga pada relay ( pada Gambar 3.9 terletak di pojok kiri bawah
gambar ).
15
2.9 Macam-Macam Teknologi Nirkabel
Ada beberapa teknologi nirkabel yang dapat diimplementasikan dalam produk
perangkat keras untuk komunikasi Internet of Things (IoT) dan Machine to Machine
(M2M). Berikut adalah macam-macam teknologi nirkabel yang dapat dipakai ;
2.9.1 ZigBee
ZigBee adalah standar global terbuka dan dirancang khusus untuk
digunakan dalam jaringan M2M. Teknologi ini murah untuk dijalankan dan
tidak memerlukan banyak daya, menjadikannya solusi ideal untuk banyak
aplikasi industri. Teknologi ini memiliki latensi rendah, dan siklus kerja rendah,
memungkinkan produk untuk memaksimalkan masa pakai baterai.
Protokol ZigBee menawarkan enkripsi AES 128-bit. Teknologi ini juga
digunakan dalam jaringan mesh, yang memungkinkan node terhubung bersama
melalui beberapa jalur. Teknologi nirkabel diharapkan pada akhirnya dapat
diimplementasikan dalam hal-hal seperti perangkat rumah pintar. Kemampuan
teknologi untuk menghubungkan beberapa perangkat secara bersama-sama
membuatnya ideal untuk lingkungan rumah yang terhubung di mana pengguna
mungkin menginginkan hal-hal seperti kunci pintar, lampu, robot, dan termostat
untuk berbicara satu sama lain. Aliansi ZigBee baru-baru ini membuat standar
teknologi dengan harapan untuk memungkinkan konektivitas itu. Saat ini semua
perangkat ZigBee tidak mampu berbicara dengan semua perangkat ZigBee
lainnya. Harapannya adalah bahwa standardisasi akan memperbaiki masalah itu
dan bahwa perangkat akan menawarkan pengalaman yang seragam bagi
pengguna akhir.
2.9.2 WiFi
WiFi menggunakan gelombang radio (RF) untuk memungkinkan dua
perangkat berkomunikasi satu sama lain. Teknologi ini paling sering digunakan
untuk menghubungkan router Internet ke perangkat seperti komputer, tablet, dan
telepon, namun, ini dapat digunakan untuk menghubungkan bersama dua
komponen perangkat keras. WiFi adalah jaringan nirkabel lokal yang
16
menjalankan standar 802.11 yang ditetapkan oleh Institute of Electrical and
Electronics Engineers (IEEE).
WiFi dapat memanfaatkan gelombang radio 2.4GHz UHF dan 5GHz
SHF ISM global. Aliansi Wi-Fi mensertifikasi beberapa produk, memungkinkan
mereka untuk diberi label sebagai "Wi-Fi Certified." Untuk menerima
penunjukan itu, dan produk harus melalui pengujian sertifikasi interoperabilitas
Alliance. 802.11b, 802.11g, dan 802.11n dijalankan pada pita ISM 2.4GHz.
Band ini rentan terhadap gangguan dari beberapa perangkat Bluetooth serta
beberapa oven microwave dan telepon tanpa kabel. Perangkat yang berjalan di
kedua band dapat dioperasikan di Amerika Serikat tanpa lisensi dari FCC, tetapi
masih memerlukan sertifikasi FCC bagian 15. Enam saluran frekuensi pertama
dari masing-masing dianggap sebagai bagian dari pita radio amatir.
2.9.3. Bluetooth dan BLE (Bluetooth Low Energy)
Bluetooth dan Bluetooth Low Energy (BLE) adalah teknologi nirkabel
yang digunakan untuk mentransfer data jarak pendek. Teknologi ini sering
digunakan dalam perangkat pertimbangan kecil yang terhubung ke ponsel dan
tablet pengguna. Misalnya, teknologi ini digunakan dalam banyak sistem
speaker. Bluetooth Low Energy menggunakan daya yang lebih rendah daripada
Bluetooth standar dan digunakan dalam perangkat keras seperti pelacak
kebugaran, jam tangan cerdas, dan perangkat lain yang terhubung untuk
mengirim data secara nirkabel tanpa mengorbankan kekuatan baterai di ponsel
pengguna.
Teknologi ini awalnya diperkenalkan oleh pembuat smartphone Nokia
pada tahun 2006, tetapi tidak menjadi bagian dari standar Bluetooth hingga
2010. Saat ini, BLE, yang juga disebut sebagai Bluetooth Smart, didukung oleh
mayoritas pembuat smartphone dan komputer serta kebanyakan sistem operasi
utama termasuk Windows 8, OS X, Linux, Windows Phone, Android dan iOS.
Bluetooth menggunakan gelombang radio UHF untuk transfer data.
Teknologi ini awalnya standar IEEE 802.15.1, tetapi IEEE tidak lagi
mempertahankan standar khusus itu. Perusahaan yang bekerja dengan Bluetooth
sering berafiliasi dengan kelompok Minat Khusus Bluetooth (SIG). Grup saat ini
17
memiliki lebih dari 20.000 anggota, dan harus menyatakan suatu produk
sebelum dapat dipasarkan sebagai perangkat Bluetooth ke pasar konsumen atau
bisnis. Sertifikasi itu membantu memastikan bahwa semua perangkat Bluetooth
berfungsi dengan standar dan memberikan pengalaman yang sama bagi
konsumen.
2.9.4. WiMax
WiMax adalah singkatan dari Worldwide Interoperability for Microwave
Access. Teknologi nirkabel ini memungkinkan data ditransfer dengan kecepatan
30-40 megabit per detik. Istilah ini merujuk khusus untuk implementasi
interoperable dari keluarga nirkabel IEEE 802.16. Teknologi ini pernah
digunakan oleh beberapa operator seluler, terutama Sprint, untuk mengirimkan
data nirkabel ke pelanggannya. Sprint, bersama dengan banyak operator lain
yang menggunakan teknologi tersebut, telah beralih menggunakan jaringan 4G
LTE yang lebih cepat untuk data.
Forum WiMax mensahkan perangkat sebelum dijual ke konsumen atau
bisnis. Teknologi ini dapat digunakan baik di dalam ruangan maupun di luar
ruangan, namun perangkat WiMax biasanya menghasilkan sinyal yang lebih
baik ketika digunakan di luar atau melalui jendela.
2.9.5. Symphony Link
Symphony Link adalah solusi nirkabel untuk pelanggan perusahaan dan
industri yang perlu menghubungkan perangkat IoT mereka ke awan dengan
aman. Rentang WiFi dan ZigBee terlalu terbatas, seluler terlalu mahal dan boros
daya. Symphony Link dirancang khusus untuk aplikasi Low Power Wide-Area
Network (LPWAN) yang mudah terskala dan bekerja dengan keandalan terbaik
di kelasnya [20].
18
2.10 Strategi Agar Pengamanan Motor Lebih Optimal
Latar belakang pada skripsi ini menjelaskan bahwa pencurian sepeda
motor dilakukan menggunakan kunci T, gendam, maupun mengincar sepeda
motor yang kuncinya masih tertinggal di motor. Berdasarkan hal tersebut maka
strategi pengguna agar motor lebih aman adalah ;
1. Memasang sebuah alarm dan GPS Tracking pada sepeda
motor.
2. Mengunci cakram motor dengan gembok.
3. Hindari kunci kontak yang mudah dibobol menggunakan
kunci T.
4. Tidak lupa dalam mencabut kunci kontak sepeda motor.
5. Tidak lupa mengunci stang pada saat memarkirkan sepeda
motor.
Kemudian berdasarkan strategi diatas dapat disimpulan bahwa system
pengamanan motor bisa optimal apabila kunci stang bersifat keyless atau
contactless , bersifat auto lock, serta mampu melacak posisi sepeda motor
apabila posisinya berubah.