## Rancang Bangun Papan Iklan “Display Moving Sign” Menggunakan Arduino UNO328
Christian N. Laluyan, Sherwin R.U.A. Sompie, ST., MT,  Novi M Tulung, ST., MT. Email: christianlaluyan@gmail.com, a_sompie@yahoo.com, noviunsrat@gmail.com Jurusan Teknik Elektro-FT, UNSRAT, Manado-95115,
Abstrak  -  Dewasa  ini  kita  melihat  iklan  ada  dimana-mana disajikan  dalam  berbagai  media  dan  dengan  kreasi  yang menarik  perhatian  publik.  Setiap  iklan  memiliki  daya tariknya  tersendiri,  efisiensi  dan  efektivitas  iklan  dalam menarik  perhatian  publik  tidak  lepas  dari  media  yang digunakan.  Iklan  yang  disajikan  dalam  media  cetak  tentu memiki daya tarik yang tidak sama dengan iklan yang dimuat dalam media elektronik. Oleh karena itu dalam tugas akhir ini dirancang sebuah alat berupa display moving sign yang dapat menampilkan  berbagai  teks  dan  karakter  lainya,  yang dimanfaatkan  sebagai  papan  iklan  elektronik  dengan  harga terjangkau.  Proses  kerja  alat  ini  yaitu  dengan  menggunakan sebuah  mikrokontroler  ATMega328  yang  terintegrasi  pada sebuah modul Arduino UNO328 sebagai pusat kendali system. Driver  display  menggunakan  14  buah  shift  register  untuk menambah  ekspansi  port  input/output,  menerima  data  serial dan  merubah  data  tersebut  menjadi  data  pararel  untukj mengaktifkan led dotmatriks pada display. Teks atau karakter pada  display  di  update  menggunakan    sebuah  smartphone melalui  komunikasi  bluetooth.  Untuk  dapat  berkomunikasi dengan smartphone tersebut alat ini menggunakan modul HC- 06 sebagai Bluetooth transceivernya yang akan menerima data dari  smartphone  dan  mengirimnya  ke  modul  Arduino.  Data teks dan karakter ditampilkan pada display yang tersusun dari led  Dotmatriks  berukuran  96  kolom  dan  16  baris  dengan konfigurasi komon katoda.
Kata  Kunci  :  Arduino  UNO328,  Dotmatriks,  HC-06,  Shift Register
Abstract - In this day we have seen many kind of advertisement served in a variety of media and with creations that attract public attention.  Each  of  the  advertisement  have  it  own  appeal, efficiency  and  advertising  effectiveness  in  attracting  public attention can’t be separated from the media used. Ads served in the print media would have an appeal that is not the same as the ad  published  in  the  electronic  media.  Therefore  in  this  final project  designed  a  tool  in  the  form  of  moving  sign  display  that can display a variety of text and other characters, which is used as  electronic  billboards  at  an  affordable  price.  The  working process  of  this  tool  is  to  use  an  ATmega328  microcontroller integrated  in  a  module  Arduino  UNO328  as  the  central  control system.  Driver  display  using  14  pieces  of  shift  registers  to increase the expansion of input / output ports, receive serial data and transform that data into data parallel dotmatriks led employs to  activate  the  display.  Text  or  character  on  the  display  is
updated  using  a  smartphone  via  Bluetooth  communication.  To be able to communicate with the smartphone device using HC-06 module as a Bluetooth transceiver that will receive data from the smartphone and sending it to the Arduino module. Text data and the  characters  are  displayed  on  a  display  composed  of  96  led Dotmatriks  sized  columns  and  16  rows  with  Komon  cathode configuration.
Keywords : Arduino UNO328, Dotmatrix, HC-06, Shift Register

## I. PENDAHULUAN
Perkembangan  peradaban  manusia  seirirng  dengan berjalanya  waktu  tidaklah  lepas  dari  perkembangan  ilmu pengetahuan  dan  teknologi  (Iptek).  Begitu  halnya  dengan dunia  periklanan,  yang  berkembang  dari  masa  ke  masa. Bahkan  perkembangan  Iptekpun  menjadi  pendorong kreativitas  para  pelaku  periklanan  dalam  menyajikan berbagai  macam  iklan  dari  suatu  badan  usaha,  lembaga, instansi  swasta  maupun  pemerintahan.  Pada  awalnya  iklan hanya  disajikan  dalam  bentuk  media  cetak,  dan  terus berkembang sampai ke media elektronik.
Dewasa  ini  kita  melihat  iklan  ada  dimana-mana disajikan  dalam  berbagai  media  dan  dengan  kreasi  yang menarik  perhatian  publik.  Setiap  iklan  memiliki  daya tariknya  tersendiri,  efisiensi  dan  efektivitas  iklan  dalam menarik  perhatian  publik  tidak  lepas  dari  media  yang digunakan.  Iklan  yang  disajikan  dalam  media  cetak  tentu memiki  daya  tarik  yang  tidak  sama  dengan  iklan  yang dimuat dalam media elektronik.
Dalam  proposal  ini  penulis  mengankat  sebuah  judul “Rancang  Bangun  Papan  Iklan  Display  Moving  Sign MenggunakanArduino  Uno328”.  Judul  ini menyajikan sebuah pembutan perangkat elektronik, yang bekerja secara digital,  sebagai  display  penampil  iklan  yang  dikendalikan oleh  sebuah  Mikrokontroler  AVR  ATMega328  pada perangkat Arduino Uno328. Iklan yang di tempilkan berupa deretan teks, angka dan karakter-karakter yang tersusun dari kombinasi  nyala  led,  yang  dapat  di  update  dengan menggunakan  aplikasi  berbasis  Android  dari  sebuah Smartphone.
II. LANDASAN TEORI

## A. Trafo
Transformator  atau  yang  sering  di  sebut  trafo adalah
komponen
elektrik yang dapat
menghubungkan jaringan  listrik  yang  mempunyai  berbagai macam tegangan sehingga tenaga listrik dapat didistribusikan secara meluas dan berfungsi untuk mengubah  (menaikkan/menurunkan)  tegangangan listrik bolak-balik (AC).  Trafo  terdiri  atas  inti  besi, kumparan primer,  dan  kumparan  sekunder.  Pengertian  Transformator memiliki  dua  terminal  yaitu,  terminal  input  terdapat  pada kumparan  primer,  dan  terminal  output  terdapat  pada kumparan sekunder. Secara umum trafo memiliki dua jenis yaitu step up untuk menaikan tegangan dan step down untuk menurunkan  tegangan.  Jenis  transformator  yang  lainnya adalah  trafo  autotransformator,  autptransformator  variabel, transformator pulsa, transformator isolasi, dan transformator tiga fasa.

## B. Catu Daya
Perangkat  elektronika  mesti  dicatu  oleh  suplai  arus searah  DC  (direct  current)  yang  stabil  agar  dapat  bekerja dengan baik. Baterai atau accu adalah sumber catu daya DC yang paling baik. Namun untuk aplikasi yang membutuhkan catu  daya  lebih  besar,    sumber  dari  baterai  tidak  cukup. Sumber  catu  daya  yang  besar  adalah  sumber  bolak  –  balik AC  (alternating  current)  dari  pembangkit  tenaga  listrik. Untuk itu diperlukan suatu perangkat catu daya yang dapat mengubah  arus  AC  menjadi  DC.    Berikut  ini  dijelaskan prinsip  rangkaian  catu  daya  (power  supply)    linier  mulai dari rangkaian penyerah yang paling sederhana sampai pada catu daya yang ter-regulasi .

## C. Light Emitting Diode
Light  Emitting  Diode  (LED)  seperti  yang  terlihat  pada gambar 1 merupakan jenis dioda semikonduktor yang dapat mengeluarkan  energi  cahaya  ketika  diberikan  tegangan. Pada  alat  yang  dibuat  led  merupakan  element  dari  sebuah display dotmatrix, yaitu sebuah paket display yang tersusun dari  beberapa  buah  led.  LED  terdiri  dari  sebuah  chip semikonduktor  yang  di  doping  sehingga  menciptakan junction  P  dan  N.  LED  dapat  memancarkan  cahaya  karena menggunakan dopping galium, arsenic dan phosporus.

## D. Dotmatriks LED Display
Pada  dasarnya  Dotmatriks  display  (gambar  2) merupakan  susun  dari  beberapa  buah  led  yang  dikemas dalam  satu  kemasan  (package)  sesuai  namanya  led-led tersebut  disusun  secara  matrix,  sehingga  membentuk deretan  baris  dan  kolom  led.  Jika  melihat  dari  sirkuitnya led-led  tersebut  dirangkai  atau  dihubungkan  secara  seri pararel tiap baris dan kolom.

## E. Bluetooth
Bluetooth  adalah  spesifikasi  industri  untuk  jaringan kawasan  pribadi  (personal  area  networks  atau  PAN)  tanpa kabel.  Bluetooth  menghubungkan  dan  dapat  dipakai  untuk melakukan  tukar-menukar  informasi  di  antara  peralatan- peralatan  (Lihat  gambar  3).  Spesifiksi  dari  peralatan Bluetooth  ini  dikembangkan  dan  didistribusikan  oleh kelompok  Bluetooth  Special  Interest  Group.  Bluetooth beroperasi  dalam  pita  frekuensi  2,4  Ghz  dengan menggunakan  sebuah  frequency  hopping  traceiver  yang mampu  menyediakan  layanan  komunikasi  data  dan  suara secara  real  time  antara  host-host  bluetooth  dengan  jarak terbatas.

## F. Modul Bluetooth HC-06
Modul Bluetooth HC-06 adalah converter komunikasi serial  level  TTL  (UART)  kedalam  bentuk  komunikasi wireless yaitu Bluetooth. Modul Bluetooth HC-06 dan HC- 06  dapat  dikontrol  mode  kerjanya  dengan  menggunakan standar AT-Command (gambar 4).
Gambar 1 Simbol dan bentuk fisik LED
(a)                                               (b)
Gambar 2 (a) Rangkaian Led dalam Dotmatriks 8x8,
(b) bentuk fisik Dotmatriks
Gambar 3 Jaringan Bluetooth
Konfigurasi PIN Modul HC-06 dengan mikrokontroler:
- Vcc : Tegangan kerja dari Bluetooth HC-06 adalah 3.6 sampai dengan 6 Volt.
- GND  :  hubungkan  ground  dari  modul  Bluetooth dengan ground mikrokontroler.
- TX : Pin transmit data serial dari Modul Bluetooth langsung ke pin Rx mikrokontroler.
- RX : hubungkan pin Receive data serial dari Modul Bluetooth  ke  mikrokontroler  melalui  Voltage devider.

## G. Arduino Uno 328
Physical  computing  adalah  membuat  sebuah  sistem atau  perangkat  fisik  dengan  menggunakan  software  dan hardware  yang  sifatnya  interaktif  yaitu  dapat  menerima rangsangan  dari  lingkungan  dan  merespon  balik.  Physical computing  adalah  sebuah  konsep  untuk  memahami hubungan  yang  manusiawi  antara  lingkungan  yang  sifat alaminya  adalah  analog  dengan  dunia  digital.  Pada prakteknya konsep ini diaplikasikan dalam desaindesain alat atau  projek-projek  yang  menggunakan  sensor  dan microcontroller  untuk  menerjemahkan  input  analog  ke dalam  sistem  software  untuk  mengontrol  gerakan  alat-alat elektro-mekanik  seperti  lampu,  motor  dan  sebagainya. Gambar 5 merupakan bentuk fisik dari Arduino Uno328.
Gambar 6 Rangkaian Sederhana Shift Register 8bit 74HC595 dan 8x8 dotmatrix

## H. Shift Register 74HC595
Kita menggunakan Shift Register 74HC595 yaitu 8bit Shift  Register  jenis  SISPO  (Serial  Input,  Serial  Pararel Output), yang memiliki 8bit output data pararel yang dapat mengendalikan  8  baris/kolom  led  dalam  satu  ic,  dan memiliki  8bit  input/output  data  serial  yang  memungkinkan untuk  berkomunikasi  dengan  Mikrokontroler  ataupun  Shift Register  lainya.  Dengan  menggunakan  8bit  Shift  Register 74HC595  sebanyak  14  buah,  dimana  12  buah  untuk mengendalikan  96  kolom  (12x8bit),  dan  2  buah  untuk mengendalikan  16  baris  (2x8bit).  Contoh  rangkaian  shift register dapat dilihat pada gambar 6.

## I. Smartphone
Smartphone  Dalam  pengertian  singkat,  smartphone adalah sebuah device yang memungkinkan untuk melakukan  komunikasi  (seperti  telefon  atau  sms)  juga  di dalamnya terdapat fungsi PDA (Personal Digital Assistant) dan berkemampuan seperti layaknya komputer.

## J. Sistem Operasi Android
Android  adalah  suatu  sistem  operasi  yang  bertarget pada smatphone dan menyesuaikan spesifikasi di kelas low- end  hingga  high-end.  Dengan  sistem  operasi  untuk  yang berbasis  Linux.  Android  menyediakan  platform  terbuka bagi  para  pengembang  buat  menciptakan  aplikasi. Antarmuka  pengguna  pada  Android  didasarkan  pada manipulasi  langsung,  menggunakan  masukan  sentuh  yang serupa  dengan  tindakan  di  dunia  nyata,  misalnya menggesek  (swiping),  mengetuk  (tapping),  dan  mencubit (pinching), untuk memanipulasi obyek di layar.
Gambar 4 Bentuk fisik Modul HC-06
Gambar 5 Bentuk fisik Arduino  UNO328

## III. METODOLOGI PENELITIAN

## A. Blok Diagram Sistem
Untuk  lebih  mudah  memahami  prinsip  kerja  sistem secara  keseluruhan,  maka  kita  perlu  mengetahui  blok diagram  dari  alat  tersebut.  Gambar  7  menunjukan  blok diagram  dari  disply  moving  sign.  Dari  gambar  terlihat  ada lima blok utama.

## B. Perancangan Perangkat Keras
Dari diagram blok  yang telah dijelaskan di atas dapat diuraikan  menjadi  rangkaian-rangkaian  dan  konfigurasi penunjang  sistem  sesuai  dengan  blok  diagram.  Akan dijelaskan  satu  per  satu  rangkaian  penunjang  sistem  pada sub bab selanjutnya.

## 1) Perancangan Catu Daya
Catu  daya  berfungsi  untuk  sumber  suplai  listrik  ke rangkaian  –  rangkain  pada  sistem.  Pada  gambar  8  berikut adalah  rangkaian  catu  daya  yang  dipakai  sebagai  sumber tegangan untuk rangkaian lainya.

## 2) Arduino UNO328
Dari  gambar  10  tidak  semua  pin  pada  modul terpakai,  hanya  beberapa  pin  saja  yang  digunakan  untuk menyalakan ribuan led. Hal ini dikarenakan pada alat yang dibuat  menggunakan shift register 74HC595 sebagai driver led dotmatriks dengan penambahan jumlah I/O (Input/Output).

## 3) Rangkaian Bluetooth HC-06
Untuk menggunakan modul ini kita menghubungkan port  RXD  (penerima)  dari  HC-06  dengan  port  TXD (pengirim)  pada  modul  Arduino  UNO328,  begitu  juga sebaliknya  port  TXD  (pengirim)  dari  HC-06  dengan  port RXD  (penerima)  pada  modul  Arduino  UNO328  (Lihat gambar 9).
Gambar 7 Blok diagram utama
Gambar 8 Rangkaian Catu Daya
Gambar 10  Rangkaian modul Arduino UNO328 Gambar 9 Rangkaian HC-06 dengan Arduino UNO328 BLUETOOTH HC-05 SHIFT REGISTER 74HC595 DOTMATRIX LED DISPLAY ANDROID SMARTPHONE ARDUINO UNO328

## 4) Rangkaian Driver Shift Register 74HC595
Display  moving  sign  yang  terbuat  dari  kumpulan beberapa  led  dotmatriks  tersusun  atas  kolom  dan  baris. Kolom dan baris dihubungkan secara seri-pararel, satu buah dotmatriks  tersusun  atas  8  baris  dan  8  kolom  (8x8).  Untuk mengendalikan  sebuah  dotmatriks  8x8  dibutuhkan  16  jalur I/O,  dimana  8  I/O  mengontrol  8  baris  dan  8  I/O  lagi mengontrol 8 kolom. Papan iklan yang dibuat menggunakan 24  buah  dotmatriks  8x8,  dimana  12  buah  dotmatriks disusun  sebaris  dan  12  dotmatriks  lainya  disusun  sebaris juga.  Ini    berarti  display  moving  sign  yang  dibuat  tersusun 16  baris  (2x8  baris),  dan  96  kolom  (12x8  kolom).  Dengan susunan  ini  kita  mebutuhkan  112  (96+16)  jalur  I/O, sedangkan pada modul arduino hanya memiliki 20 jalur I/O. Oleh karena itu dibutuhkan sebuah device untuk membantu arduino mengontrol 112 jalur I/O pada alat ini.

## C. Perancangan Perangkat Lunak
Dalam  pembuatan  alat  kita  menggunakan  dua perangkat  lunak,  yaitu  Programmer  Arduino  dan  Eclips. Programmer  Arduino  digunakan  untuk  memprogram Modul Arduino UNO328. (Lihat gambar 13).

## D. Perancangan Diagram Alir
Perancangan  diagram  alir  sangat  penting  dalam pembuatan perangkat lunak, dengan diagram alir (flowchart)  kita  dapat  melihat  bagian  program  dan  fungsi secara  keseluruhan.  Pada  gambar    11    adalah  bentuk diagram  alir  pada  mikrokontroler  ATMega328,  yang tertancap  pada  modul  Arduino  UNO328.  Dan  gambar diagram  alir  dalam  perancangan  perangkat  lunak  android (Lihat gambar 13).

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Pengujian Catu Daya
Pada pengujian catu daya sesuai skema di bawah, untuk besar output tegangan catu daya dari regulator 7805 sebesar 5VDC. sedangkan input tegangan regulator 7805 (tegangan output  dari  dioda)  sebesar  6,6VDC.  Hal  ini  disebabkan adanya  muatan  tegangan  pada  elko  yang  tidak  teregulasi. Sedangkan  pada  output  7805  tegangan  teregulasi  dengan baik,  pengukuran  tegangan  catu  daya  dilakukan  sesuai skema pada gambar 12.

## B. Pengujian Alat Keseluruhan
Pada  bagian  ini  seluruh  rangkaian  diuji  (gambar  14 hingga 22) mulai dari perangkat android, bluetooth HC-06, Arduino  UNO328,  LCD,  driver  shift  register,  saklar transistor,  serta  display  dot  matriks.  Pengujian  ini  meliputi koneksi bluetooth android dan Bluetooth HC-06, pengiriman  data,  serta  pengoperasian  input  teks  dan  speed yang  ditampilkan  melalui  screenshoot  android.  Untuk perangkat  display  keberhasilan  dilihat  dari  karakter  yang ditampilkan berdasarkan data teks dan speed yang diterima dari android.
Diagram alir ATMega328 Arduino
Gambar 12 Pengujian tegangan catudaya
Gambar 15 (a) Pilih teks, (b) Pilih speed,
(c) Input teks huruf kapital, dan kirim data.
Gambar 17 Tampilan display untuk input huruf kecil
Gambar 18 Tampilan display untuk input angka
Gambar 21 (a) Pilih teks, (b) Pilih speed, (c) Input karakter, dan kirim data.
Gambar 22 Tampilan Karakter
Gambar 14 (a) Konfirmasi mengaktifkan bluetooth, (b) Bluetooth diaktifkan,
(c) Bluetooth android terkoneksi dengan modul bluetooth HC-06
Gambar 16 Tampilan teks untuk input huruf kapital
Gambar 19 (a) Pilih teks, (b) Pilih speed, (c) Input teks huruf kecil, dan kirim data.
Gambar 20 (a) Pilih teks, (b) Pilih speed,
(c) Input angka, dan kirim data.

## V. KESIMPULAN DAN SARAN

## A. Kesimpulan
Dalam  pembuatan  papan  iklan  display  moving  sign menggunakan arduino, dengan mengamati dan mempelajari setiap  langkah  pembuatan.  Maka  dapat  ditarik  beberapa kesimpulan dari pembuatan alat tersebut.
Penggunaan  display  Moving  Sign  sebagai  penampil iklan  jauh  lebih  ekonmis  dari  display  lainya,  contohnya seperti  monitor  LCD  yang  memiliki  budget  yang  lebih mahal.  Atau  Neonbox  (yang  paling  banyak  digunakan) dengan  konsumsi  daya  yang  lebih  tinggi  dari  display Moving Sign.
Penggunaan  media  bluetooth  memberi  kemudahan dalam  mengupdate  iklan  atau  pesan  yang  ditampilkan. Karena dengan jangkauan lebih dari 50 meter, display tidak perlu  lagi  menggunakan  kabel  data,  sehingga  lebih  mudah dalam proses instalasi.
Pengendalian  display  dengan  menggunakan  shift register  menjadi  lebih  mudah,  karena  dapat  memberi ekspansi slot Input/Output yang lebih memadai.

## B. Saran
Dalam  pengembangannya  display  Moving  Sign  perlu menggunakan  memory  tambahan  (external  memory)  agar karakter  –  karakter  yang  di  tampilkan  lebih  banyak  dan variatif.
Display  Moving  Sign  yang  hanya  didesain  untuk keperluan  dalam  ruangan  (indoor)  akan  lebih  baik (fungsional)  jika  display  Moving  Sign  tersebut  didesain untuk keperluan luar ruangan (Outdoor).
Display  Moving  Sign  yang  dibuat  menggunakan  LED berwarna  merah.  Lebih  menarik  jika  menggunakan  LED RGB yang dapat menampilkan warna yang lebih bervariasi.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]     Arduino, 2015, Teresedia di : www.arduino.cc.
[2] N.Aji,  “Pemograman  Java  Dengan  Eclips”,  Jogjakarta,  Andi Publisher, 2008.
[3] R.Hakim S., Ir Sutarto M.Si.,“Mastering Java”, Jakarta, Elex Media Komputindo, 2009.
[4] A.Kadir,“Belajar  Pemograman  Java  Untuk  Pemula”,  Semarang, Mediakom, 2014.
[5] S.  Sandi,  M.Eng.,“Belajar  Pemograman  Java  Android  Dalam Sehari”, Jakarta, Elex Media Komputindo, 2015.
[6] W.  Swastika,  S.Kom,  MT,  L.  Paulus,  S.Kom..  “Dasar  Alogaritma Dan  Prmograman  Menggunakan  C  Dan  Java”,  Bandung, Lokomedia, 2012.