Helm Pengkoneksi Motor dengan Keamanan Berbasis Arduino

 

Kelompok C12

1. Panji Ardiansyah Ibrahim        (3.32.19.2.19)

2. Zefania Salsabella Putri           (3.32.19.2.26)

HELM PENGKONEKSI MOTOR

DENGAN KEAMANAN BERBASIS ARDUINO

Panji Ardiansyah Ibrahim¹, Zefania Salsabella Putri², Samuel BETA³

Prodi Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Semarang

Jl. Prof. H. Sudharto, S.H., Tembalang, Semarang, Jawa Tengah Indonesia, 50275

 Email :

dprayoga10@gmail.com¹, salsabellaputri025@gmail.com², sambetak2@gmail.com³

ABSTRAK

Helm merupakan alat sebagai pengaman kepala dalam berkendara sepeda motor. Tidak hanya digunakan sebagai pengaman, helm juga dapat memicu timbulnya pencurian dikarenakan desain helm yang bervariasi dilengkapi dengan fitur-fitur yang komplek. Oleh karena itu, diperlukan sebuah alat untuk meminimalisir maraknya pencurian terhadap helm. Alat ini dibuat menggunakan beberapa komponen yaitu: Saklar batas sebagai triger penghubung antara helm dengan motor, Tombol tekan sebagai pengaktif mode keamanan pada helm, Tombol tali helm sebagai indikator helm telah dicuri yang mengakibatkan alarm berbunyi, NRF24L01 penerima dan pengirim sinyal sebagai pengkoneksi helm terhadap motor, Arduino Pro Mini dan Arduino Uno sebagai pemroses, Relai untuk mematikan dan menyalakan tombol starter motor, Sepiker sebagai indikator helm telah dicuri, dan Penguat sebagai penguat suara pada alarm. Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan, motor akan menyala jika helm digunakan dengan benar dan alarm yang terdapat pada helm akan berbunyi nyaring ketika terdapat seseorang yang mencuri helm. Namun alat ini masih dapat dikembangkan baik secara metode maupun pengaplikasian.

Kata Kunci: Sakelar Batas, Tombol Tekan, Tombol Tali Helm, NRF24L01, Arduino Pro Mini,

 Arduino Uno, Relai, Sepiker, Penguat

ABSTRACT

Helmet is a tool as a safety head in motorcycle riding. Not only used for safety, helmets can also trigger theft due to the varied helmet designs equipped with complex features. Therefore, we need a tool to minimize the rise of theft of helmets. This tool is made using several components, namely: Limit switch as a trigger connecting the helmet to the motorcycle, Push button to activate the safety mode on the helmet, Helmet strap button as an indicator that the helmet has been stolen which causes the alarm to sound, NRF24L01 receiver and signal sender as the helmet connector to the motorcycle, Arduino Pro Mini and Arduino Uno as processors, Relay to turn off and turn on the motor starter button, Speaker as an indicator that the helmet has been stolen, and Amplifier as a sound amplifier on the alarm. Based on the tests that have been carried out, the motor will turn on if the helmet is used properly and the alarm on the helmet will sound loudly when someone steals the helmet. However, this tool can still be developed both in terms of method and application.

 

Keywords: Limit Switch, Push Button, Helmet Strap Button, NRF24L01, Arduino Pro Mini,

Arduino Uno, Relay, Speaker, Amplifier

I.      PENDAHULUAN

1.1       Latar Belakang

Helm merupakan alat yang digunakan untuk melindungi kepala dari benturan saat berkendara sepeda motor. Sebagian besar penyebab kematian pengendara sepeda motor disebabkan karena pengendara tidak mengenakan helm ketika sedang mengendarai sepeda motor. Oleh karena itu, helm merupakan salah satu atribut yang wajib digunakan pengendara sepeda motor ketika sedang berkendara jarak dekat maupun jarak jauh.

Tidak hanya digunakan sebagai pengaman, helm juga dapat memicu timbulnya pencurian. Hal ini dikarenakan desain helm yang bervariasi dilengkapi dengan fitur-fitur yang lebih komplek yang menjadikan harga helm menjadi beraneka ragam, mulai helm dengan harga puluhan hingga helm dengan harga jutaan rupiah. Pencuri helm biasanya mengincar helm dengan desain yang mahal dan mudah untuk dicuri. Hal tersebut menyebabkan kerugian yang cukup besar terhadap korban pencurian helm. Tidak jarang berbagai produsen helm membuat kunci keamanan ganda pada helm agar tidak mudah untuk dicuri. Namun hal ini justru kerap menyusahkan pemilik helm ketika sedang terburu-buru dalam mengendarai sepeda motor.

Berdasarkan uraian latar belakang tersebut, muncul inovasi yaitu “Helm Pengkoneksi Motor dengan Keamanan Berbasis Arduino”. Inovasi ini ditemukan untuk meminimalisir maraknya pencurian terhadap helm yang disebabkan karena kurangnya mode keamanan yang terdapat pada helm ketika helm sedang tidak digunakan.

Alat ini dirancang dengan menggunakan Arduino Pro Mini yang dapat digunakan sebagai pemroses sakelar batas, tombol tekan, tombol tali helm, sepiker, penguat, dan NRF24L01 sebagai pengirim sinyal. Arduino Uno sebagai pemroses NRF24L01 sebagai penerima sinyal dan relai sebagai luaran. Sakelar batas sebagai trigger penghubung antara helm dengan motor. Tombol tekan sebagai pengaktif mode keamanan ketika helm sedang tidak digunakan. Tombol tali helm sebagai indikator apabila terdapat seseorang yang akan mencuri helm maka alarm akan berbunyi. NRF24L01 sebagai penerima dan pengirim sinyal untuk mengkoneksikan helm terhadap motor yang masing-masing diletakkan pada helm dan motor. Relai digunakan untuk mematikan dan menyalakan tombol starter motor. Sepiker digunakan sebagai indikator helm telah dicuri. Penguat dapat digunakan sebagai penguat suara pada alarm yang terdapat pada helm.

1.2       Perumusan Masalah

Berdasarkan uraian latar belakang yang telah disampaikan, ada beberapa perumusan masalah yang harus diajukan yaitu sebagai berikut:

1)          Bagaimana cara membuat helm yang dapat mengkoneksikan helm terhadap sepeda motor?

2)          Bagaimana cara mendeteksi apabila helm dalam kondisi dicuri?

1.3       Tujuan

Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam pembuatan proyek Arduino yakni sebagai berikut:

1)          Mengkoneksikan helm terhadap motor dengan menggunakan modul NRF24L01.

2)    Mendeteksi helm dalam kondisi dicuri atau tidak dengan menggunakan alarm sebagai indikator helm telah dicuri.

II.     TINJAUAN PUSTAKA

2.1    Sakelar Batas

Sakelar Batas merupakan jenis sakelar yang dilengkapi dengan katup yang berfungsi untuk menggantikan tombol. Prinsip kerja sakelar batas  yaitu diaktifkan dengan penekanan pada tombolnya pada batas atau daerah yang telah ditentukan sebelumnya sehingga terjadi pemutusan atau penghubungan rangkaian dari rangkaian tersebut. Sakelar batas  memiliki 2 kontak yaitu Normally Open (NO) dan kontak Normally Close (NC) dimana salah satu kontak akan aktif jika tombolnya tertekan. Sakelar batas  termasuk dalam kategori sensor mekanis yaitu sensor yang akan memberikan perubahan elektrik saat terjadi perubahan mekanik pada sensor tersebut. Sakelar batas  umumnya digunakan untuk:

1)           Memutuskan dan menghubungkan rangkaian menggunakan objek atau benda lain.

2)           Menghidupkan daya yang besar, dengan sarana yang kecil.

3)           Sebagai sensor posisi atau kondisi suatu objek.

Gambar 2.1 Sakelar Batas 

2.2       Tombol Tekan

Tombol Tekan merupakan suatu tombol yang berfungsi sebagai pemutus atau penyambung arus listrik dari sumber arus ke beban listrik. Suatu sistem tombol tekan terdiri dari tombol tekan start, stop reset dan tombol tekan untuk emergency. Tombol tekan memiliki kontak Normally Close (NC) dan kontak Normally Open (NO).

Gambar 2.2 Tombol Tekan

2.3       Tombol Tali Helm

Tombol Tali Helm merupakan suatu tombol yang yang berperan penting pada sebuah helm. Tombol tali helm ini berfungsi untuk mengikat kepala saat helm sedang digunakan. Selain itu, tombol tali helm juga dapat berperan sebagai sistem pengaman agar helm tidak terlepas saat digunakan.

Gambar 2.3 Tombol Tali Helm

2.4       NRF24L01

NRF24L01 merupakan sebuah modul komunikasi jarak jauh yang bekerja pada gelombang RF 2,4-2,5GHz. NRF24L01 ini dapat berperan sebagai penerima ataupun pengirim sinyal dalam berkomunikasi. Biasanya NRF24L01 digunakan dalam wireless mouse, keyboard, joystik, komunikasi data wireless, alarm dan sistem keamanan, dan peralatan rumah tangga berbasis wireless.

Gambar 2.4 NRF24L01

2.5       Arduino Pro Mini

Arduino Pro Mini merupakan salah satu papan rangkaian dari Arduino yang didalamnya terdapat chip mikrokontroller Atmega328P maupun Atmega168. Kelemahan dari arduino pro mini yaitu tidak tersedia USB adapter yang terletak pada papan rangkaiannya. Akan tetapi, arduino pro mini ini sudah dilengkapi dengan bootleader.

 

Gambar 2.5 Arduino Pro Mini

2.6       Arduino Uno

Arduino Uno merupakan pengendali mikro papan tunggal yang memiliki bersifat sumber terbuka. Arduino UNO dapat berfungsi sebagai mikrokontroler yang digunakan untuk mendapatkan data suatu dari rangkaian. Mikrokontroler diprogram dengan menggunakan bahasa pemrograman arduino yang memiliki kemiripan syntax dengan bahasa pemrograman C. Arduino Uno adalah keluarga mikrokontroler ATMega yang dirilis oleh Atmel sebagai basis, namun ada individu atau perusahaan yang membuat clone arduino dengan menggunakan mikrokontroler lain dan tetap kompatibel dengan arduino pada level hardware. Untuk fleksibilitas, program dimasukkan melalui bootloader meskipun ada opsi untuk membypass bootloader dan menggunakan pengunduh untuk memprogram mikrokontroler secara langsung melalui port ISP.

Gambar 2.6 Arduino Uno

2.7       Modul Relai

Modul relai adalah salah satu  perangkat yang beroperasi berdasarkan prinsip elektromagnetik yang digunakan sebagai penggerak kontaktor yang berfungsi untuk memindahkan posisi ON ke OFF atau sebaliknya dengan memanfaatkan tenaga listrik. Pada dasarnya, kegunaan relai yaitu untuk menjalankan    fungsi    logika dari mikrokontroler Arduino, sarana untuk mengendalikan tegangan tinggi hanya dengan menggunakan tegangan rendah, meminimalkan terjadinya penurunan tegangan, dan memungkinkan penggunaan fungsi penundaan waktu. Spesifikasi dari modul relai yakni sebagai berikut:

1)           Muatan Maksimum :

           AC 250/10A

           DC 30V/10A

2)           Jumlah Channel : 1

3)           Tegangan Kerja : 5V

Gambar 2.7 Modul Relai

2.8       Sepiker

Sepiker merupakan perangkat keras yang berfungsi untuk mengeluarkan hasil pemrosesan berupa suara. Sepiker dapat diartikan sebagai transduser yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi frekuensi audio (sinyal suara) yang dapat didengar oleh telinga manusia dengan cara mengetarkan komponen membran pada sepiker yang menghasilkan gelombang suara. Pada dasarnya, sepiker memiliki beberapa komponen utama yaitu: cone, suspension, magnet permanen, voice coil, dan kerangka sepiker.

Gambar 2.8 Sepiker

2.9       Penguat

Penguat merupakan suatu rangkaian komponen elektronika yang dapat digunakan untuk memperkuat daya. Pada umumnya penguat akan menguatkan sinyal arus (I) dan tegangan (V) dari input listrik. Keluaran dari penguat akan berupa arus listrik dan tegangan yang lebih besar. Fungsi utama dari sebuah penguat adalah sebagai berikut:

1)         Sebagai penyesuaian luaran suara

2)         Sebagai pengatur karakteristik audio

3)         Sebagai penguat suara.

Gambar 2.9 Penguat

III.    PERANCANGAN ALAT

3.1       Alat

Alat-alat yang digunakan dalam pembuatan proyek Arduino yakni sebagai berikut:

1)          PCB

2)          Solder

3)          Tinnol

4)          Lem Tembak

5)          Kabel pita

6)          Cutter

7)          Tang Potong

8)          Helm

9)          Box Hitam

3.2       Bahan/Komponen

Bahan/Komponen yang digunakan dalam pembuatan proyek Arduino yakni sebagai berikut:

1)          Regulator Step Down

2)          Baterai 9 Volt

3)          Baterai 1,5 Volt

4)          Sakelar Batas

5)          Tombol Tekan

6)          Tombol Tali Helm

7)          NRF24L01

8)          Arduino Pro Mini

9)          Arduino Uno

10)       Relai

11)       Sepiker

12)       Penguat

13)       Resistor 220Ω

 

3.3       Diagram Blok

Gambar 3.1 Diagram Blok

3.4        Diagram Rangkaian

 

Gambar 3.2 Diagram Rangkaian pada Helm

Gambar 3.3 Diagram Rangkaian pada Motor

3.5        Diagram Pengawatan

 

Gambar 3.4 Digram Pengawatan pada Helm

Gambar 3.5 Diagram Pengawatan pada Motor

3.6       Diagram Alir

 

Gambar 3.6 Diagram Alir pada Helm

Gambar 3.7 Diagram Alir pada Motor

3.7       Pembuatan Alat

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

1)          Membuat perencanaan bagan alat.

2)          Membuat program pada Arduino.

3)          Membuat skema pengawatan.

4)          Menyusun rangkaian sesuai skema pengawatan.

5)          Membuat kerangka alat.

6)          Memasang rangkaian pada kerangka alat.

Gambar 3.8 Kotak Pengkoneksi Motor Tampak Atas

Gambar 3.9 Kotak Pengkoneksi Motor Tampak Samping

Gambar 3.10 Isi Kotak Pengkoneksi Motor Tampak Dalam dari Atas

Gambar 3.11 Helm Keamanan Tampak Depan

Gambar 3.12 Helm Keamanan Tampak Samping

Gambar 3.13 Helm Keamanan Tampak Dalam dari Depan

IV.    CARA KERJA

Alat ini memanfaatkan beberapa fitur yang telah terprogram dalam arduino. Arduino Pro Mini digunakan untuk memproses sakelar batas, tombol tekan, tombol tali helm, sepiker, amplifier, dan NRF24L01 sebagai pengirim sinyal. Arduino Uno digunakan untuk memproses NRF24L01 sebagai penerima sinyal dan relai sebagai luaran. Helm dan motor saling terkoneksi karena adanya modul NRF24L01 yang dapat mengaktifkan dan menon-aktifkan relai yang terhubung ke tombol starter motor. Motor akan menyala jika helm terpasang dengan benar hingga sakelar batas mengubah relai menjadi kondisi LOW. Helm ini juga dilengkapi dengan mode keamanan, yang dapat diaktifkan dengan menekan tombol tekan yang terdapat di dalam helm. Ketika terdapat orang yang hendak mencuri helm dengan membuka tali helm, maka dari dalam helm sepiker akan memunculkan alarm yang sangat nyaring karena adanya penguat. Hal ini dapat diartikan bahwa helm telah dicuri. 

                                                  V.      PENGUJIAN ALAT

Dalam proyek Arduino yang kami buat, perlu dilakukan pengujian untuk menentukan kesesuaian alat dengan prinsip kerjanya. Adapun langkah-langkah cara pengujian yang akan kami lakukan adalah:

1)             Mengunggah program pada alat yang dibuat.

2)           Menguji alat sesuai cara kerja

 

 

Gambar 5.1 Kondisi Tali Helm Terpasang dalam Fitur Keamanan

        

Gambar 5.2 Kondisi Tali Helm Terputus dalam Fitur Keamanan

      

Gambar 5.3 Kondisi Helm Tidak Digunakan dalam Fitur Pengkoneksi Motor

     

Gambar 5.4 Kondisi Helm Terpakai dalam Fitur Pengkoneksi Motor

VI.   KESIMPULAN

Setelah melakukan perancangan, pembuatan, dan pengujian alat maka didapatkan kesimpulan sebagai berikut:

1)    Dengan adanya helm pengkoneksi motor dengan keamanan berbasis arduino ini dapat berperan penting dalam meminimalisir maraknya pencurian terhadap helm.

2)          Alat ini juga dapat digunakan sebagai pengaman ketika sedang berkendara sepeda motor.

DAFTAR PUSTAKA

Budiman, A.R., Sudiharto, D.W., Brotoharsono, T., & Ariyanto, E. (2018). Desain Perancangan Helm Pintar dengan Notifikasi Keselamatan Berkendara untuk Pengendara Sepeda Motor. Universitas Telkom.

Edwinanto., Junfithrana, A.P., Kusumah, I.H., Ilman, N.Z., & Yunistiawan, A.S. (2019). Helm Cerdas untuk Keamanan Sepeda Motor Berbasis IoT. Jurnal Fidelitiy, 1(2), 12-30.

 

 

 LAMPIRAN

1)      Jurnal Klik disini

2)      PPT Klik disini

3)      Video Presentasi Demo Alat Klik disini

4)      Diagram Pengawatan Klik disini

5)      Diagram Blok Klik disini

6)      Diagram Alir Klik disini

7)      Diagram Rangkaian Klik disini

8)      Program Klik disini

 

BIODATA

Panji Ardiansyah Ibrahim. Penulis dilahirkan di Kab. Semarang, 28 Mei 2001. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Negeri Randugunting, SMP Negeri 1 Bergas, dan SMA Negeri 2 Ungaran. Pada tahun 2019, penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.19.2.19. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui email : dprayoga10@gmail.com 

Zefania Salsabella Putri. Penulis dilahirkan di Kab. Semarang, 25 Maret 2001. Penulis telah menempuh pendidikan formal di SD Kanisius Genuk, SMP Negeri 2 Ungaran, dan SMA Negeri 2 Ungaran. Pada tahun 2019, penulis mengikuti seleksi mahasiswa baru diploma (D3) di kampus Politeknik Negeri Semarang (Polines) dengan Program Studi D3 Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro. Penulis terdaftar dengan NIM. 3.32.19.2.26. Apabila ada kritik, saran dan pertanyaan mengenai penelitian ini, bisa menghubungi melalui email: salsabellaputri025@gmail.com.   

 

Tweet

Subscribe to receive free email updates: