## Perancangan Sensor Jarak Aman Kendaraan Bermotor Menggunakan Mikrokontroler Arduino Uno R3

## Asri Mulyani
Jurnal Algoritma Sekolah Tinggi Teknologi Garut Jl. Mayor Syamsu No. 1 Jayaraga Garut 44151 Indonesia Email: jurnal@sttgarut.ac.id

## asrimulyani@sttgarut.ac.id
Abstrak  –  Tingginya  angka  kecelakaan  lalu  lintas  yang  salah  satu  penyebabnya  adalah  kelalaian pengguna  kendaraan  bermotor  terhadap  aturan  jarak  aman  berkendara  serta  adanya  aturan hukum  yang  berlaku,  untuk  mengurangi  angka  kecelakaan  lalu  lintas.  Tujuan  dari  penelitian  ini adalah  merancang  sebuah  alat  sensor  jarak  aman  kendaraan  bermotor  menggunakan mikrokontroler  Arduino  sebagai  sarana  pendukung  keselamatan  saat  berkendara  (Safety  Riding). Metode  perancangan  yang  digunakan  adalah  R&D  (Research  and  Development)  adalah  metode penelitian  yang  digunakan  untuk  menghasilkan  produk  tertentu.  Hasil  dari  penelitian  ini  adalah analisis  dan  produk  berupa  hardware  prototype  sensor  jarak  aman  kendaraan  bermotor menggunakan  Arduino  Uno  yang  diharapkan  dapat  dijadikan  tolak  ukur  guna  pengembangan teknologi yang lebih mutakhir khususnya untuk kenyamanan berlalulintas.

## Kata Kunci – Sensor, Jarak Aman Kendaraan, Mikrokontroler, Arduino

## I. PENDAHULUAN
Kendaraan bermotor khususnya roda dua adalah moda transportasi andalan bagi masyarakat indonesia,  berbicara  mengenai  kendaraan  bermotor  jelas  tak  bisa  di  pisahkan  dengan  lalulintas sebagai  infrastruktur utama  yang sangat  penting  dalam transportasi.  Diatur  dalam Undang-undang lalu-lintas  No.  22 Tahun  2009,  “Pengemudi  apabila  mengikuti  atau  berada  di  belakang  kendaraan lain, wajib menjaga jarak dengan kendaraan yang berada di depannya” [1]. Salah satu yang sangat mencolok adalah perilaku pengguna kendaraan roda dua  yang ugal-ugalan, tidak mematuhi rambu lalu lintas [2], serta mengabaikan jarak aman minimal yang sesuai dalam berkendara. Jarak minimal adalah  jarak  paling  dekat  yang  tak  boleh  dilewati  antara  kendaraan  belakang  dengan  depannya, adapun jarak aman adalah jarak yang paling disarankan saat melaju di jalanan basah, pengereman di jalan basah butuh waktu sedikit lebih lambat ketimbang kondisi aspal yang kering [3].
Tujuan  dari  penulisan  artikel  ini  adalah  untuk  membuat  sensor  jarak  aman  kendaraan bermotor  sebagai  pendukung  keselamatan  saat  berkendara  menggunakan  sensor  ultrasonic  dan mikrokontroler Arduino.  Sensor  ultrasonik  adalah  sebuah  sensor  yang  berfungsi  untuk  mengubah besaran fisis (bunyi) menjadi besaran listrik dan sebaliknya. Cara kerja sensor ini didasarkan pada prinsip  dari  pantulan  suatu  gelombang  suara  sehingga  dapat  dipakai  untuk  menafsirkan  eksistensi (jarak)  suatu  benda  dengan  frekuensi  tertentu.  Disebut  sebagai  sensor  ultrasonik  karena  sensor  ini menggunakan  gelombang ultrasonik (bunyi  ultrasonik).  Mikrokontroler (pengendali mikro) adalah suatu rangkaian elektronik yang berfungsi sebagai pengendali yang mengatur jalannya proses kerja dari rangkaian elektronik. Arduino adalah suatu papan elektronik yang mengandung mikrokontroler Atmega328  yang  secara  fungsional  bertindak  seperti  sebuah  komputer  [4].  Dalam  pengendalian mikrokontroler Arduino  Uno  R3 dibutuhkan sketch yang  di compile dalam Software Arduino  IDE yang merupakan pengendali mikro single-board yang bersifat open-source , diturunkan dari platform wiring , dirancang untuk memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai bidang, hardware -nya menggunakan  prosesor Atmel  AVR dan Software -nya  memiliki  bahasa  pemrograman  C++  yang
sederhana dan fungsi-fungsinya lengkap, sehingga Arduino mudah di pelajari oleh pemula” [5]. Metode  yang  digunakan  dalam  perancangan  alat  sensor  jarak  aman  berkendaraan  ini menggunakan  metode R&D ( Research  and  Development ). R&D adalah  metode  penelitian  yang digunakan  untuk  menghasilkan  produk  tertentu,  dan  menguji  keefektifan  produk  tersebut.  Produk tersebut tidak selalu berbentuk benda atau perangkat keras ( hardware ), seperti buku, alat tulis, dan alat pembelajaran lainnya. Akan tetapi, dapat pula dalam bentuk perangkat lunak ( software )” [6]. Hasil dari penelitian ini adalah analisis dan produk berupa hardware prototipe sensor jarak aman kendaraan bermotor menggunakan Arduino Uno yang diharapkan dapat dijadikan tolak ukur guna pengembangan teknologi yang lebih mutakhir khususnya untuk kenyamanan berlalulintas.

## II. ANALISIS MASALAH
Berdasarkan  hasil  penelitian  yang  dilakukan  di  Unit  Pendidikan  dan  Rekayasa  (Dikyasa) Polres  Garut,  sedikitnya  terdapat  tujuh  titik  kawasan  rawan  kecelakaan  yang  tersebar  di  jalur Bandung-Garut  dan  Garut-Tasikmalaya.  Adapun  penyebab  kecelakaan  berdasarkan  faktor pengemudi  hingga  juli  2017  adalah  66  kejadian  akibat  pengemudi  yang  lengah,  64  kali  akibat pengemudi  tidak  tertib  dan  80  kejadian  akibat  pengemudi  memacu  diatas  batas  kecepatan,, selebihnya akibat kondisi jalan berlubang.
Sedangkan daerah rawan kecelakaan berdasarkan sumber SATLANTAS Polres Garut adalah sebagai berikut;
1. Jalan Raya Nagreg-Limbangan
2. Jalan Raya Limbangan-Malangbong
3. jalan Cilawu-Tasikmalaya (Kampung Pasangrahan, Cilawu)
4. jalan Nagreg-Leles (Kampung Leuweung Tiis, Leles)
5. jalan  Garut-Leles  (Kampung  Sarjambe-Cangkuang  Leles),  jalan  Leuwigoong  (Kampung Awat, Cibiuk)
6. Jalan Raya Garut-Bayongbong (Kampung Andir dan salakuray, Bayongbong).
7. Jalan Raya Garut-Karangpawitan (Kp Asem dan Wates, Karangpawitan).
Dalam  Undang-undang  lalulintas  No.22  Tahun  2009,  tidak  jelaskan  mengenai  spesifikasi jarak  aman  dan  jarak  minimum  kendaraan.  Namun  kita  tentukan  saja  berdasarkan  keadaan  riil  di lapangan  yaitu  dengan  jarak  aman  2  meter  dan  jarak  minimum  1  meter  terhadap  kendaraan  di depan.  Sejauh  ini  memang  belum  ada  alat  sensor  jarak  aman  kendaraan  yang  dikhususkan  untuk roda  dua,  hanya  kendaraan  roda  empat  berkelas  yang  memiliki  fitur  tersebut,  maka  dari  itu  perlu terciptanya sebuah alat yang menunjang serupa guna kebutuhan pada roda dua.

## III. PERANCANGAN DAN REALISASI SISTEM

## A. Perancangan Perangkat Keras
1. Komponen
Beberapa  komponen  yang  dibutuhkan  untuk  membuat  alat  pendeteksi  jarak  aman kendaraan bermotor khususnya roda dua berikut dengan fungsinya;
a. Board Arduino Uno R3
Komponen  ini  berfungsi  sebagai  perangkat  utama  yang  akan  digunakan  dalam perancangan alat pendeteksi jarak aman kendaraan bermotor khususnya roda dua guna mengolah  data  yang  telah  dikonversikan  sebelumnya  kedalam  bentuk  bilangan  binear secara  otomatis,  menjalankan  setiap  instruksi  yang  terkandung  dalam code menggunakan software Arduino IDE .
b. Module Ultrasonic HC - SR04
Merupakan  komponen  utama  yang  berfungsi  sebagai  pengukur  jarak  dengan memanfaatkan pantulan gelombang terhadap kendaraan yang berada di depan.

## c. Liquid Crystal Display ( LCD ) 16x2
Liquid  Crystal  Display ( LCD )  16x2  guna  menampilkan  jarak  antara  kendaraan pengguna dengan kendaraan yang berada di depannya.
d. Breadboard Breadboard sama halnya dengan PCB pada rangkaian elektronik guna menghubungkan kabel  yang dari masing  masing komponen lain pembangun alat pendeteksi  jarak aman kendaraan  bermotor,  hanya  saja  komponen  ini  lebih  praktis  digunakan  karna  tidak menggunakan solder dan mudah di rangkai kembali.
e. Kabel Jumper
Komponen  ini  adalah  pasangan  indentik Breadboard guna  menghubungkan  berbagai komponen pembangun alat pendeteksi jarak aman kendaraan bermotor.
f. LED LED berfungsi  sebagai  fitur  notifikasi  visual  dengan  beberapa  warna  untuk  jarak  atau fungsi tertentu.
g. Buzzer Buzzer berfungsi sebagai fitur notifikasi audio untuk jarak atau fungsi tertentu.
h. Resistor Resistor berfungsi  sebagai  penghambat  tegangan  yang  mencegah  terjadinya overload terhadap tegangan yang masuk [7, 8], yang akan digunakan pada komponen pembangun alat pendeteksi jarak aman kendaraan bermotor.
2. Perancangan
a. Prototype 1
Pada tahap pengujian prototype ini bertujuan untuk mendapatkan hasil berupa alat sensor jarak aman kendaraan dengan output notifkasi jarak aman kendaraan baik berupa audio dan visual. Komponen yang  digunakan sebagai berikut:
Tabel 1  Komponen Prototype 1 No Komponen Banyaknya 1 DC input 9V 1 2 Board Arduino Uno R3 1 3 BreadBoard 1 4 Ultrasonik HC-SR04 1 5 LED 3 6 Buzzer 1 7 Resistor 4 8 Kabel Jumper 18
Adapun untuk rangkaian komponen pembangun alat sensor jarak aman kendaraan bermotor digambarkan pada diagram blok sebagai berikut
Board Arduino UNO R3 Sensor Ultrasonic SR-HC04 DC Input LED Buzzer Resistor Gambar 1: Rangkaian Prototype 1
Dari rangkaian tersebut dilakukan pengujian terhadap objek yaitu mikrokontroler Arduino Uno R3 dengan hasil sebagaimana pada tabel berikut:
Tabel 2  Tabel Pengujian Prototype 1 No Test Case Prosedur Output Hasil 1 LED jarak aman  Mengatur jarak kendaraan diatas 2 meter LED hijau indikator jarak aman menyala Berhasil 2 LED indikator peringatan jarak aman Mengatur jarak kendaraan pada 1 hingga 2 meter LED kuning indikator peringatan jarak aman menyala Berhasil 3 LED indikator jarak minimum Memosisikan kendaraan pada jarak 0 hingga 1 meter LED merah indikator peringatan jarak minimun menyala Berhasil 4 Notifikasi peringatan audio Memosisikan kendaraan pada jarak minimun Notifikasi audio menyala Berhasil b. Prototype 2
Pada  tahap  pengujian prototype ini  berfungsi  sebagai  penampil  jarak  kendaraan terhadap kendaraan di depan. Komponen yang digunakan adalah sebagai berikut:
Tabel 3  Komponen Prototype 2 No Komponen Banyaknya 1 DC input 9V 1 2 Board Arduino UNO R3 1 3 BreadBoard 1 4 Ultrasonik HC-SR04 1 5 LED 3 6 Buzzer 1 7 Resistor 4 8 Kabel Jumper 22 9 LCD 16x2 1
Dengan diagram blok perancangan yang telah dilengkapi dengan fitur yang dapat menampilkan  jarak  terhadap  kendaraan  di  depan  menggunakan  komponen  LCD  16  x, sebagai berikut:
Board Arduino UNO R3 Sensor Ultrasonic SR-HC04 DC Input LED Buzzer Resistor LCD Gambar 2: Perancangan Prototype 2
Dari rangkaian tersebut dilakukan pengujian terhadap objek yaitu mikrokontroler Arduino Uno R3 dengan hasil sebagaimana pada Tabel 4:
Tabel 4 Pengujian Prototype 2 No Test Case Prosedur Output Hasil 1 LED jarak aman Mengatur jarak kerdaraan diatas 2 meter LED hijau indikator jarak aman menyala Berhasil 2 LED indikator peringatan jarak aman Mengatur jarak kendaraan pada 1 hingga 2 meter LED kuning  indikator peringatan jarak aman menyala Berhasil 3 LED indikator jarak minimum Memosisikan kendaraan pada jarak 0 hingga 1 meter LED merah indikator peringatan jarak minimun menyala Berhasil 4 Notifikasi peringatan audio Memosisikan kendaraan pada jarak minimun Notifikasi audio menyala Berhasil 5 Tampilan jarak pada LCD Memposisikan jarak kendaraan terhadap kendaraan di depan Menampilkan teks peringatan dan jarak terhadap kendaraan di depan Berhasil

## B. Perancangan Perangkat Lunak
Dalam pembuatan alat sensor jarak aman kendaraan bermotor perancangan perangkat lunak merupakan tahap akhir, maka dari itu harus dibuat diagram alir, setelah itu dibuatlah program yang akan  di- compile pada hardware  board  Arduino Uno yang  sebelumnya  telah  dirancang.  Berikut adalah tahapan dalam perancangan perangkat lunak:
START Inisialisasi Port Batas Tidak 1. LED Merah On 2. Buzzer On 3. LCD Menampilkan Status “ STOP!” & jarak terhadap kendaraan di depan 1. LED Kuning menyala 2. LCD Menampilkan Status “Hati-Hati!” & jarak terhadap kendaraan di depan 10 Cm 20 Cm 1. Led Biru On 2. LCD Menampilkan Status “Aman” & jarak terhadap kendaraan di depan 3.Buzzer Off Ya END Aman
Gambar 3: Diagram Alir
Diagram  alir  yang  dibuat  dalam  pembuatan  alat  ini  menggunakan flowchart .  Dalam pembuatan suatu program sangat penting untuk membuat diagram alir seperti flowchart. Flowchart tersebut  dapat  menganalisa  jalannya  alat  beserta  kemungkinan-kemungkinan  sebelum  program tersebut dibuat [9].
Dalam  pembuatan  alat  sensor  jarak  aman  kendaraan  bermotor,  software  yang  digunakan adalah software Arduino IDE Versi 1.6.1 sebagai compiler. Penulis menambahkan gambar tampilan sederhana Software Arduino IDE Versi 1.6.1 seperti dalam gambar berikut:
Gambar 4: Software Arduino IDE dan Compile Sketch

## C. Implementasi
Setelah  melakukan  perancangan  sensor  jarak  aman  kendaraan,  maka  dapat  dihasilkan implementasi dan batasan implementasi sebagai berikut:
1. Batasan implementasi
a. Perhitungan dalam pengukuran jarak aman kendaraan bersifat statis namun dapat diubah dengan mengkoding ulang main board Arduino .
b. Hasil  dari  perhitungan  yang  ditampilkan  tidak  dapat  tersimpan  seperti  riwayat perhitungan.
2. Kebutuhan perangkat keras
a. Adapter DC 9V
b. Case Box untuk penyimpanan hardware
c. PC/Laptop untuk mengkoding sketch
3. Kebutuhan perangkat lunak
a. Software Arduino IDE yang compatible dengan board Arduino yang digunakan.
b. Operating Sytem yang compatible dengan software Arduino IDE yang digunakan.
Implementasi yang sudah dilakukan adalah dengan uji coba menerapkan sistem  yang sudah dibuat  agar  berjalan  sebagaimana  mestinya  baik  dari  sisi  hardware  maupun  dari  sisi  perangkat lunak.  Sedangkan  untuk  penerapan  penerimaan  teknologi  dari  sistem  yang  dibuat  belum  diukur, sehingga  diperlukan  pengukuran  dari  penerimaan  teknologi  yang  akan  diterapkan  [10,  11].  Untuk kebutuhan implementasi secara nyata dan pengembangan selanjutnya, alangkah baiknya dilakukan estimasi  pengukuran,  salah  satunya  bisa  dengan  menggunakan  metode  estimasi  yang  sudah dilakukan oleh peneletian sebelumnya [12].

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  analisis  dan  pembahasan  program  alat  sensor  jarak  aman  kendaraan bermotor yang telah dilakukan, maka kesimpulan penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Penelitian  ini  telah  merancang prototype sensor  jarak  aman  kendaraan  bermotor  dan penggunaan  alat  sensor  jarak  aman  kendaraan  sangat  membantu  mengurangi  resiko kecelakaan  lalulintas  yang  disebabkan  kelalaian  pengguna  kendaraan  bermotor  khususnya
roda dua terhadap perilaku ugal-ugalan yang mengabaikan jarak aman kendaraan.
2. Penelitian  ini  telah  membuat  alat  sensor  jarak  aman  kendaraan  yang  diharapkan  dapat  di jadikan  tolak  ukur  guna  pengembangkan  teknologi  yang  lebih  mutakhir  khususnya  untuk kenyamanan berlalu-lintas.
Bagi  peneliti  selanjutnya  alat  sensor  jarak  aman  kendaraan  ini  diharapkan  dapat  dijadikan tolak  ukur  dan  dikembangkan  menjadi  teknologi  yang  lebih  mutakhir  dan  bermanfaat  untuk kenyamanan berlalulintas.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]   Pemerintah  Republik  Indonesia,  Undang-undang  Republik  Indonesia  nomor  22  tahun  2009 tentang lalu lintas dan angkutan jalan, Eko Jaya, 2009.
[2]   R. Wardan dan D. Kurniadi, “Aplikasi Multimedia Pembelajaran Rambu Lalu Lintas Berbasis Android,” Jurnal Algoritma, vol. 14, no. 2, pp. 1-8, 2017.
[3]   G.  Sugiyanto  dan  M.  Y.  Santi,  “Karakteristik  Kecelakaan  Lalu  Lintas  dan  Pendidikan Keselamatan Berlalulintas Sejak Usia Dini: Studi Kasus di Kabupaten Purbalingga,” Semesta Teknika, vol. 1, no. 65-75, p. 18, 2016.
[4]   Kadir,  Paduan  Praktis  Mempelajari  Aplikasi  Mikrokontroler  dan  Pemrogramannya Menggunakan Arduino, Yogyakarta: Andi, 2012.
[5]   D. Ardianto, Arduino, Bandung: Informatika, 2015.
[6]   Sugiyono, Metode Penelitian Bisnis (Pendekatan Kuantitatif, Kualitatif, dan R&D), Bandung: Alfabeta, 2009.
[7]   D. Kurniadi dan F. Fitriyani, “Sistem Kendali Jarak Jauh Perangkat Elektronik Rumah Berbasis Cloud Computing,” Jurnal Algoritma, vol. 14, no. 2, pp. 205-214, 2017.
[8]   D. Kurniadi dan A. Mulyani, “Prototipe Perangkat Lunak Sistem Kendali Peralatan Elektronik Berbasis Komputer,” Jurnal Wawasan Ilmiah, vol. 7, no. 12, 2015.
[9]   Y.  Septiana,  D.  Kurniadi  dan  A.  Mulyani,  “Perancangan  Program  Aplikasi  Faraidh  sebagai Sistem Pendukung Keputusan Pembagian Harta Waris Berorientasi Solver,” Jurnal Algoritma, vol. 14, no. 2, pp. 474-480, 2018.
[10]  D. Kurniadi dan A. Mulyani, “Implementasi Pengembangan Student Information Terminal (S- IT) Untuk Pelayanan Akademik Mahasiswa,” Jurnal Algoritma, vol. 13, no. 1, 2016.
[11]  A.  Mulyani  dan  D.  Kurniadi,  “Analisis  Penerimaan  Teknologi  Student  Information  Terminal (S-IT)  Dengan  Menggunakan  Technology  Acceptance  Model  (TAM),” Jurnal  Wawasan Ilmiah, vol. 12, p. 7, 2015.
[12]  D. Kurniadi, S. Sasmoko, H. L. H. S. Warnars dan F. L. Gaol, “Software size measurement of student information terminal with use case point,” Cybernetics and Computational Intelligence (CyberneticsCom), 2017 IEEE International Conference, pp. 164-169, 2017.