17 BAB III PERANCANGAN 3.1 Konsep Penelitian Rancang bangun sistem keamanan parkir berdasarkan zona area via GPS menggunakan MANET merupakan komunikasi jaringan wireless yang dirancang menggunakan modul transceiver long range lora SX1278 pada setiap system, dilengkapi GPS dan controller ATMEGA64 pada node untuk membaca lokasi dan pengiriman data. Penerima menggunakan PC untuk menampilkan peta digital googlemaps dan untuk proses komunikasi antara perangkat MANET agar data dapat terjangkau jauh diseluruh area yang dikover. Node berfungsi sebagai pengirim informasi GPS dan informasi berupa emergency dari kendaraan sebagai node, dan status kendaraan yang dibaca oleh sensor pada mesin kendaraan. 3.2 Blok Diagram ATMEGA64 Modul LoRa SX1278 GPS Tombol Buzzer Bateray backup Modul Lithium Charger Antenna Antenna DC input (AKI) Sensor Mesin Relay pengapian Sensor Kontak Gambar 3.1. Blok Diagram Sistem Node (Kendaraan) Sumber : Perancangan 3.2.1 Prinsip Kerja Prinsip kerja dari sistem pengamanan kendaraan berdasarkan area zona parkir dengan jaringan manet mengacu pada ilustrasi sebagaimana gambar 3.2 berikut:
15
Embed
BAB III PERANCANGAN - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/39480/4/BAB III.pdf · Charger Antenna Antenna DC input (AKI) Sensor Mesin Relay pengapian Sensor Kontak Gambar 3.1. Blok
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
17
BAB III
PERANCANGAN
3.1 Konsep Penelitian
Rancang bangun sistem keamanan parkir berdasarkan zona area via GPS
menggunakan MANET merupakan komunikasi jaringan wireless yang dirancang
menggunakan modul transceiver long range lora SX1278 pada setiap system,
dilengkapi GPS dan controller ATMEGA64 pada node untuk membaca lokasi dan
pengiriman data. Penerima menggunakan PC untuk menampilkan peta digital
googlemaps dan untuk proses komunikasi antara perangkat MANET agar data
dapat terjangkau jauh diseluruh area yang dikover. Node berfungsi sebagai
pengirim informasi GPS dan informasi berupa emergency dari kendaraan sebagai
node, dan status kendaraan yang dibaca oleh sensor pada mesin kendaraan.
3.2 Blok Diagram
ATMEGA64Modul LoRa
SX1278
GPS
Tombol
Buzzer
Bateray backupModul Lithium
Charger
Antenna
Antenna
DC input
(AKI)
Sensor Mesin
Relay pengapian
Sensor Kontak
Gambar 3.1. Blok Diagram Sistem Node (Kendaraan)
Sumber : Perancangan
3.2.1 Prinsip Kerja
Prinsip kerja dari sistem pengamanan kendaraan berdasarkan area zona
parkir dengan jaringan manet mengacu pada ilustrasi sebagaimana gambar 3.2
berikut:
18
Gambar 3.2. Ilustrasi Penerapan Sistem Dilapangan
Pada gambar 3.2, denah kampus UMM mempunyai 3 lokasi parkiran,
sehingga pada kondisi awal pengaturan kordinat untuk area coverage kampus
UMM harus ditentukan terlebih dahulu agar sistem dapat mendeteksi apakah
kendaraan berada dalam area coverage atau tidak, dengan demikian kendaraan
dapat parkir di lokasi parkir mana saja (parkir 1, 2 atau 3) dan dinyatakan aman
jika berada dalam lokasi tersebut. jika berada di luaar area kampus, system akan
menonaktifkan kendaraan karena berada diluar zona kampus dan dianggap
indikasi pencurian, kecuali user mengaktifkan mode normal alarm saat
meninggalkan lokasi. Mode alarm diaktifkan menggunakan switch rahasia yang
hanya diketahui oleh pemilik kendaraan.
Rancangan system terdiri dari 3 unit sistem, yaitu 1 unit Base station yang
berada di pos pantau atau pos security dan 2 unit Node pada dua kendaraan. Pada
system base station selalu terhubung dan konek dengan internet guna mengakses
google maps. Sementara itu untuk sistem node terdiri dari alat yang dilengkapi
dengan catu daya backup bateray serta dilengkapi GPS, sensor mesin, sensor
kontak serta switch pengaktif mode alarm dan sistem node ini berada pada
kendaraan dan selalu aktif melakukan tracking atau proses emergency saat terjadi
pencurian pada saat mode alarm sedang aktif. Pada kondisi mode alarm pada
node, maka sistem pemantauan akan dilakukan oleh base station saat jagkauan
Parkir 1
Parkir 2
Parkir 3
Pos Pantau
19
pemancar diterima oleh base station. Pada proses ini sistem node mengirimkan
informasi lokasi berdasarkan data GPS yang diterima pada sistem node
(kendaraan), sehingga kordinat lokasi kendaraan (node) dapat ditampilkan
lokasinya pada google-maps. Pada kondisi ini saat terjadi pencurian dalam mode
alarm sedang aktif, dimana switch diaktifkan pada mode alarm, maka base station
akan menghitung jarak radius kendaraan terhadap zona lokasi yang ditentukan
dalam zona parkir area berdasarkan kordinat. Jika kendaraan keluar dari zona area
yang ditentukan berdasarkan hasil pembacaan GPS, maka base station akan
memberikan peringatan berupa informasi pada layar mengenai lokasi GPS dan
membunyikan buzzer pada base station. Selanjutnya base station mengirimkan
informasi penonaktifan sistem pada node, dimana pada proses ini base station
mengirimkan informasi melalui pemancar untuk menonaktifkan mesin kendaraan,
sehingga kendaraan yang dikontrol oleh sistem node akan menaktifkan mesin
dengan memutus jalur kontak serta membunyikan alarm pada kendaraan tersebut.
Dengan kondisi tersebut, maka kendaraan akan secara otomatis dimatikan dan
pada system base station ditampilkan informasi lokasi tempat dinonaktifkannya
kendaraan akibat kasus pencurin tersebut sehingga dapat ditangani dan dicegah
oleh pihak security. Pada kondisi ini sistem bekerja menggunakan protocol sistem
MANET, dimana komunikasi yang dilakukan mentransfer data atau informasi
secara langsung ataupun berderet. Saat kendaraan berada diluar jangkauan Base
station, maka system node lain (kendaraan lain ) yang berada pada jangkauannya
akan menerima pesan dan mengirimkan ulang informasi tersebut ke pusat
pemantau (base station) sehingga jangkauan area lebih luas.
3.3 Perancangan Hardware
3.3.1 Perancangan GPS Receiver Modul
Pada perancangan sistem pemantau lokasi dan posisi berdasarkan
koordinat bumi dipantau menggunakan modul GPS. Modul GPS yang digunakan
adalah Ublox Neo M9, dimana modul ini telah dilengkapi dengan format standard
protocol NMEA yang umum digunakan GPS, informasi yang didapat dari modul
GPS berupa lokasi Longitude, Latitude dan Altitude yang diakses secara serial
20
asyncroun dengan kecepatan 9600bps. Adapun konfigurasi pin GPSmodul Ublox
Neo M6 ditunjukkan sebagaimana gambar 3.3:
Gambar 3.3 Rangkaian Modul Holux M9129
Sumber: Datasheet Holux M9129
Pada perancangan sebagaimana ditunjukkan gambar 3.3, pin TXD
dihubungkan ke input RX1 ATMEGA64 sebagai penerima data serial dengan
format NMEA protokol. Sementara pin GPIO5 merupakan indikator yang
terhubung ke LED yang akan kedap-kedip saat pembacaan GPS dinyatakan fix.
3.3.2 Perancangan Tombol
Rangkaian tombol Menu pada perancangan alat ini menggunakan push
button yang dibaca melalui input port ATMEGA64. Karena pada ATMEGA64
telah dilengkapi internal Pullup resistor yang dapat diprogram melalui software,
sehingga pemasangan tombol pada pin input ATMEGA64 tidak perlu
menggunakan resistor Pull-up dan cukup dihubungkan dengan port dan ground.
Adapun perancangan rangkaian tombol push button untuk proses menu
ditunjukkan dalam Gambar 3.4.
Vcc
1PPS
TXDA
GPIO5
Gnd
RF in
Gnd
Gnd
Gnd
Vbatt
GPS ANTENNA
NEO
M9
GPS module
3V3
D1LED
PE0/RXD0/PDI2
PE1/TXD0/PDO3
PE2/XCK0/AIN04
PE3/OC3A/AIN15
PE4/OC3B/INT46
PE5/OC3C/INT57
PE6/T3/INT68
PE7/ICP3/INT79
PB0/SS10
PB1/SCK11
PB2/MOSI12
PB3/MISO13
PB4/OC014
PB5/OC1A15
PB6/OC1B16
PB7/OC2/OC1C17
PG3/TOSC218
PG4/TOSC119
RESET20
XTAL223
XTAL124
PD0/SCL/INT025
PD1/SDA/INT126
PD2/RXD1/INT227
PD3/TXD1/INT328
PD4/ICP129
PD5/XCK130
PD6/T131
PD7/T232
PG0/WR33
PG1/RD34
PC0/A835
PC1/A936
PC2/A1037
PC3/A1138
PC4/A1239
PC5/A1340
PC6/A1441
PC7/A1542
PG2/ALE43
PA7/AD744
PA6/AD645
PA5/AD546
PA4/AD447
PA3/AD348
PA2/AD249
PA1/AD150
PA0/AD051
PF7/ADC7/TDI54
PF6/ADC6/TDO55
PF5/ADC5/TMS56
PF4/ADC4/TCK57
PF3/ADC358
PF2/ADC259
PF1/ADC160
PF0/ADC061
AREF62
AVCC64
PEN1
U1
ATMEGA64
R1
10k
5V
21
Gambar 3.4 Rangkaian Tombol Push Button
Sumber : Perancangan
Pada perancangan gambar, tombol terdiri dari tombol send, dimana tombol
ini difungsikan untuk mengirim emergency saat dibutuhkan user.
3.3.3 Perancangan Sensor RUN-STOP Mesin
Untuk mendeteksi aktif tidaknya mesin sepeda motor yang dimonitor oleh
mikrokontroller, maka diperlukan rangkaian sensor yang bertugas membaca
kondisi dari mesin sepeda motor. Pada perancanngan ini rangkaian sensor
dirancang menggunakan optocoupler dengan inputan tegangan yang dihasilkan
dari rangkaian generator sepeda motor, dimana pada generator sepeda motor
dihasilkan tegangan AC ±12V yang kemudian disearahkan menggunakan
rangkaian penyearah gelombang penuh. Adapun perancangan rangkaian sensor
RUN/STOP mesin ditunjukkan pada Gambar 3.5:
PE0/RXD0/PDI2
PE1/TXD0/PDO3
PE2/XCK0/AIN04
PE3/OC3A/AIN15
PE4/OC3B/INT46
PE5/OC3C/INT57
PE6/T3/INT68
PE7/ICP3/INT79
PB0/SS10
PB1/SCK11
PB2/MOSI12
PB3/MISO13
PB4/OC014
PB5/OC1A15
PB6/OC1B16
PB7/OC2/OC1C17
PG3/TOSC218
PG4/TOSC119
RESET20
XTAL223
XTAL124
PD0/SCL/INT025
PD1/SDA/INT126
PD2/RXD1/INT227
PD3/TXD1/INT328
PD4/ICP129
PD5/XCK130
PD6/T131
PD7/T232
PG0/WR33
PG1/RD34
PC0/A835
PC1/A936
PC2/A1037
PC3/A1138
PC4/A1239
PC5/A1340
PC6/A1441
PC7/A1542
PG2/ALE43
PA7/AD744
PA6/AD645
PA5/AD546
PA4/AD447
PA3/AD348
PA2/AD249
PA1/AD150
PA0/AD051
PF7/ADC7/TDI54
PF6/ADC6/TDO55
PF5/ADC5/TMS56
PF4/ADC4/TCK57
PF3/ADC358
PF2/ADC259
PF1/ADC160
PF0/ADC061
AREF62
AVCC64
PEN1
AVR
ATMEGA64
5V
R1
10K
5V
SEND
22
Gambar 3.5 Rangkaian sensor RUN/STOP mesin
Sumber: Perancangan
Dari perancangan Gambar 3.5, tegangan input (VIN)=12V kemudian
disearahkan menggunakan diode jembatan penyearah gelombang penuh, karena
Vdrop diode 1N4001=0,7V, maka tegangan yang dihasilkan adalah :
Vout = Vin – (Vdiode x 2)....................................................................[1]
= 12 – (0,7 x 2)
= 12 – 1,4
= 10,6V
Sementara itu nilai R1 dapat dicari dengan persamaan: