## Aplikasi Arduino-Android untuk Sistem Keamanan Sepeda Motor
Ika Kholilah 1 , Adnan Rafi Al Tahtawi 2
1,2 Program Studi Teknik Komputer, Politeknik Sukabumi Jl. Babakan Sirna No. 25 Kota Sukabumi, Indonesia ika_kholilah@ymail.com

## Abstrak
Sistem  keamanan  sepeda  motor  diperlukan  untuk  mengatasi  peningkatan  pencurian  sepeda  motor.  Saat  ini,  solusi yang biasa dilakukan oleh pemilik sepeda motor hanya dengan memakai kunci ganda saja dimana pencuri sudah sangat menguasainya. Untuk itu diperlukan suatu sistem keamanan yang lebih baik. Dalam makalah ini, akan dipaparkan suatu sistem  keamanan  sepeda  motor  berbasis  Arduino-Android.  Sistem  kemanan  ini  berbasis  relai  dan  akan  dikendalikan melalui smartphone dengan sistem operasi Android v4.4 (KitKat). Sistem komunikasi dirancang dengan menggunakan modul bluetooth HC-06  yang  dapat  diintegrasikan  dengan  papan  mikrokontroler  Arduino  Uno.  Detail  perancangan sistem  dijelaskan  pada  makalah  ini.  Hasil  pengujian  menunjukan  jarak  maksimal  komunikasi bluetooth antara pengendali ( smartphone ) dengan sistem pada sepeda motor yaitu 10 m.
Kata kunci: sistem keamanan, Arduino, Android, bluetooth, sepeda motor

## Abstract
Motorcycle  security  system  is  required  to  overcome  the  increases  of  motorcycle  criminality.  Today, the  usual solution that have done by the owner of vehicle is only by using a double lock system which where the thief is already very  know.  Thus,  we  need  a  better  security  system.  In  this  paper,  a  motorcycle  security  system  based  on  Arduino- Android will be presented. This system based on relai and will be controlled by smartphone with Android v4.4 (KitKat) operating  system.  System  communication  is  designed  by  using  HC-06  bluetooth  module  that  can  be  integrated  with Arduino Uno microcontroller board. Detailed system design will be elaborated in this paper. The test result shows that the maximal distance of bluetooth communication between hardware system on vehicle and smartphone is 10 m.
Keywords: security system, Arduino, Android, bluetooth, motorcycle

## I. P ENDAHULUAN
Peningkatan  tindak  kriminalitas,  khususnya pencurian  kendaraan  bermotor  baik  roda  dua maupun    roda  empat  sekarang  ini,  bukanlah  hal yang  mengherankan  apabila  semakin  hari  manusia menginginkan suatu sistem keamanan sepeda motor yang modern dan efektif. Di sisi lain, seiring dengan perkembangan  teknologi, handphone merupakan salah  satu  teknologi  dimana  hampir  setiap  elemen masyarakat  memilikinya.  Dengan  kondisi  seperti dijelaskan  diatas,  maka  teknologi handphone khususnya smartphone dapat  dimanfaatkan  untuk memenuhi  kebutuhan,  salah  satunya  untuk  sistem keamanan sepeda motor.
Saat  ini,  penelitian  terkait  sistem  keamanan sepeda motor berbasis smartphone mulai bermunculan. Perancangan sistem keamanan sepeda
motor  berbasis  sms  dengan  menggunakan  modem Wavecom  fastrack M1306B  telah  dilakukan  oleh [1]. Pada [2] juga telah dirancang sistem keamanan sepeda  motor  berbasis  SMS/MMS  pada  telepon selular.  Selain  itu,  mikrokontroler  AT89C51  juga telah  dimanfaatkan  untuk  sistem  keamanan  ini dengan  bantuan  sensor  ultrasonik  [3].  Terakhir, sistem  keamanan  sepeda  motor  telah  dirancang berbasis  Android  dan  menggunakan bluetooth [4] . Pada  makalah  ini,  sistem  yang  dirancang  hampir sama  seperti  [4],  tetapi  memiliki  beberapa perbedaan,  diantaranya:  jenis  mikrokontroler  yang digunakan,  algoritma  pensaklaran,  dan  penggunaan relai. Selain  itu,  implementasi  sistem  dilakukan pada sepeda motor sebenarnya.
Makalah  ini  terdiri  dari  lima  bagian.  Bagian pertama  berisi  latar  belakang  beserta  kajian terhadap  penelitian-penelitian  terkait.  Bagian  dua
menjelaskan  perangkat  keras  yang  digunakan  pada sistem  yang  dirancang.  Bagian  tiga  menjelaskan tentang  perancangan  sistem,  baik  perangkat  keras maupun  perangkat  lunak.  Bagian  empat  berisi pengujian  dari  sistem  yang  dirancang.  Terakhir, bagian  lima  memberikan  kesimpulan  dari  makalah ini.

## II. P ERANGKAT K ERAS

## A. Arduino
Arduino  adalah  kit  elektronik  atau  papan rangkaian elektronik open source yang di dalamnya terdapat  komponen  utama  yaitu  sebuah chip mikrokontroler  dengan  jenis  AVR  dari  perusahaan ATMEL. Arduino sendiri terbagi menjadi beberapa jenis, diantaranya Arduino Uno, Arduino Duemilanove,  Arduino  Mega,  Arduino  Nano, Arduino  Romeo,  dll.  Penggunaan  jenis  Arduino tersebut  tentunya  disesuaikan  dengan  kebutuhan dan  masing-masing  memiliki  kekurangan  dan kelebihan.
Pada  sistem  ini,  jenis  Arduino  yang  digunakan adalah  Arduino  Uno  (Gambar  1).  Jenis  ini merupakan jenis Arduino yang sederhanadan cocok digunakan  untuk  sistem  yang  akan  dirancang. Selain itu, Arduino Uno lebih mudah didapatkan di pasaran  karena  selain  memiliki  spesifikasi  yang cukup lengkap, harganya pun relatif terjangkau.
Gambar 1. Modul Arduino Uno
Gambar 2. Pin mapping Arduino Uno [5]
Kelebihan  lainnya  yaitu  adanya pin  mapping yang  mempermudah  pengguna untuk  melakukan pemrograman (Gambar 2). Spesifikasi Arduino Uno diantaranya: mikrokontroler ATMega 328; ADC 10 bit;  PWM  (6 channels )  8  bit;  14  pin  digital  I/O;  6 pin analog input ; memori flash 32 kB; static RAM 2 kB; clock speed 16 MHz; tegangan input 7-12 V.
B. Modul Bluetooth
Bluetooth merupakan perangkat yang digunakan untuk  menghubungkan  satu  perangkat  dengan perangkat lainnya tanpa menggunakan media kabel, misalnya smartphone dengan smartphone ataupun dengan  perangkat  lain  yang  terpasang bluetooth . Pada sistem ini, bluetooth digunakan sebagai media komunikasi  antara smartphone sebagai  pengirim dengan sistem pada  mikrokontroler sebagai penerima. Modul bluetooth yang digunakan sebagai penerima  adalah  tipe  HC-06  (Gambar  3)  dengan empat pin diantaranya: Vcc (3,6-6 V), Gnd, Tx, dan Rx. Modul ini dapat langsung diintegrasikan dengan modul Arduino Uno melalui pin yang tersedia.

## C. Relai
Relai  adalah  saklar  yang  dioperasikan  secara listrik  dan  merupakan  komponen  elektromekanikal yang  terdiri  dari  dua  bagian  utama  yakni elektromagnet ( coil ) dan mekanikal (kontak saklar). Relai yang digunakan pada sistem ini yaitu relai tipe SPDT ( Single Pole Double Throw ) dengan lima pin, diantaranya:  kutub  positif  dan  negatif  pada coil , normally  close (NC), common (C),  dan normally open (NO).  Prinsip  kerja  dari  relai  tipe  ini  yaitu kontaktor  akan  berpindah  dari  pin  NC  ke  pin  NO ketika coil mendapat  tegangan.  Gambar  relai  tipe SPDT tersaji pada Gambar 4.
Gambar 3. Modul bluetooth HC-06
Gambar 4. Relai SPDT: rangkaian (kiri), fisik (kanan)

## D. Sistem Starter Sepeda Motor
Sistem starter berfungsi  memberikan  tenaga putaran  bagi  mesin  untuk memulai  siklus  kerjanya. Secara  umum,  skema starter pada  sepeda  motor dapat  dilihat  pada  Gambar  5.  Saat  kunci  kontak posisi  ON,  tetapi  tombol starter tidak  ditekan (posisi  OFF),  arus  dari  sumber  tegangan  (baterai) belum  mengalir  ke  sistem starter sehingga  sistem starter belum  bekerja.  Apabila  tombol starter ditekan  (posisi  ON)  pada  saat  kunci  kontak  ON, maka  sistem starter akan  mulai  bekerja  dan  arus akan  mengalir  dari  baterai ke  kumparan  relai . Kondisi ini akan menyebabkan terjadinya kemagnetan pada kumparan relai sehingga menghubungkan  arus  dari baterai  menuju  ke  motor starter .  Motor starter akan  mengubah  arus  listrik dari  baterai  menjadi  tenaga  gerak  putar,  kemudian akan  memutarkan  poros  tuas  mesin  untuk menghidupkan mesin.

## III. P ERANCANGAN

## A. Perancangan Perangkat Keras
Perangkat keras yang digunakan pada sistem ini diantaranya: mikrokontroler ATMega 328 (terintegrasi  pada  modul  Arduino  Uno  R3),  modul bluetooth HC-06,  dan  relai  SPDT.  Untuk  lebih jelasnya,  diagram  blok  perangkat  keras  sistem disajikan pada Gambar 6.
Gambar 5. Sistem starter sepeda motor [6]
Garis  terputus  pada  blok  diagram  diatas menunjukan komunikasi wireless bluetooth, sedangkan  garis  penuh  merupakan  komunikasi dengan  kabel  ( wiring) .  Modul bluetooth, Arduino dan  relai merupakan perangkat yang akan dipasang dan diintegrasikan dengan sistem kunci pada sepeda motor. Smartphone berfungsi  sebagai  pengirim perintah  dari  pengguna  ke  sistem.  Modul bluetooth berfungsi sebagai penerima sinyal yang dikirim oleh pengguna.  Arduino  berfungsi  sebagai  pengolah sinyal tersebut yang selanjutnya akan dikirimkan ke dua  unit  relai.  Relai  1  berfungsi  sebagai  saklar untuk mengaktifkan kunci kontak, sedangkan relai 2 untuk  mengaktifkan  alarm.  Relai  1  ditempatkan diantara baterai dan relai starter pada sistem starter sepeda motor. Dengan demikian, jika  relai 1 dalam kondisi  OFF,  mesin  motor  tidak  dapat  bekerja walaupun kunci kontak dalam posisi ON dan saklar starter ditekan. Relai 2 dihubungkan dengan buzzer sebagai  alarm  peringatan. Buzzer akan  menyala ketika kondisi diatas terjadi. Gambar 7 menunjukan skema pensaklaran yang dirancang untuk sistem ini. Terdapat  dua  unit  relai  yang  dikontrol  oleh mikrokontroler.  Kedua  unit  relai  ini  dioperasikan menggunakan algoritma pensaklaran.
Sistem  keamanan  sepeda  motor  ini  memerlukan catu daya agar dapat bekerja secara optimal dengan tegangan  sebesar  5  V.  Adapun  sumber  tegangan tersebut  dapat  diperoleh  dari  baterai  pada  sepeda motor  yang  memiliki  tegangan  12  V.  Untuk mendapatkan  tegangan  5  V  secara  konstan,  maka digunakan IC LM7805 sebagai regulator tegangan 5 V. Rangkaian catu daya yang dirancang tersaji pada Gambar 8.
Gambar 7. Skema pensaklaran

## Gambar 8. Rangkaian catu daya

## B. Perancangan Perangkat Lunak
Perangkat  lunak  yang  dirancang  terdiri  dari  dua bagian, yaitu pada Arduino dan Android. Perancangan  perangkat  lunak  pada  Arduino bertujuan  untuk  merancang  algoritma  pensaklaran, sedangkan pada Android bertujuan untuk merancang  algoritma  pengendalian  sistem  dari smartphone. Aplikasi Android sebagai pengendalinya  dibuat  dengan  menggunakan App Inventor (Gambar  9).  Perangkat  lunak  ini  adalah sebuah tool untuk  membuat  aplikasi  Android berbasis visual  block  programming. Adapun diagram  alir  dari  algoritma  pensaklaran  yang dirancang dapat dilihat pada Gambar 10.
Gambar 9. Tampilan App Inventor
Skenario  cara  kerja  sistem  berdasarkan  diagram alir diatas adalah:
1. Kondisi setelah menggunakan sepeda motor - Matikan  kunci  kontak  dan  pasang  kunci ganda - Buka  aplikasi  Android  dan  hubungkan melalui bluetooth.
- Tekan tombol „Mesin OFF‟ dan „Alarm ON‟ (mengirim logic „HIGH‟  untuk  kedua  relai) untuk  mematikan  mesin  dan  mengaktifkan alarm.
2. Kondisi ketika akan menggunakan sepeda motor - Buka  aplikasi  Android  dan  hubungkan dengan sistem melalui bluetooth.
- Tekan tombol „Mesin ON‟ dan „Alarm OFF‟ (mengirim logic „LOW‟  untuk  kedua  relai) untuk  mengaktifkan  mesin  dan  mematikan alarm .
- Kontakan kunci motor dan stater.
- Gunakan motor

## IV. H ASIL DAN P EMBAHASAN
Setelah  sistem  dirancang,  baik hardware maupun software, selanjutnya dilakukan
implementasi  pada  sepeda  motor.  Perangkat  lunak yang  telah  dirancang  pada  Android  tersaji  pada Gambar  11.  Perangkat  keras  dipasang  pada rangkaian starter sesuai  dengan  skema  yang dirancang  (Gambar  12).  Kemudian  dilakukan pengujian  sistem  secara  keseluruhan.  Pengujian  ini dilakukan untuk mengetahui apakah sistem berjalan dengan  baik  atau  tidak.  Pengujian  keseluruhan  ini, dilakukan  dengan  dua  cara,  yaitu  pengujian  pada rangkaian  simulasi  dan  pengujian  yang  dilakukan pada  sepeda  motor.  Simulasi  dilakukan  untuk memastikan  sistem  bekerja  sesuai  skema  yang dirancang, sehingga ketika diimplementasikan pada sepeda  motor,  resiko  kegagalan  dapat  dikurangi. Simulasi  ini  dirancang  dengan  cara  mengganti koneksi  yang  terhubung  ke  mesin  menggunakan sebuah  indikator  LED.  Selain  itu,  digunakan  pula rangkaian kunci kontak motor yang terpisah.
Gambar 11. Tampilan aplikasi pada Android

## Gambar 12. Implementasi sistem
Pengujian  pada  sepeda  motor  sebenarnya dilakukan  setelah  hasil  simulasi  dipastikan  sesuai dengan  skema  yang  dirancang.  Pada  tahap  ini, dilakukan  pengecekan  terhadap  skema  pensaklaran dan  jarak  antara smartphone dengan  sistem.  Data dari  hasil  pengujian  ini  tersaji  pada  Tabel  1  dan Tabel 2.
Berdasarkan  hasil  pengujian  diatas  diketahui bahwa sistem pensaklaran bekerja sesuai perancangan  (Tabel  1).  Artinya,  sistem  keamanan ini  aktif  ketika  tombol  „Mesin  OFF‟  dan  „Alarm ON‟  ditekan.  Ketika  sistem  akan  dinonaktifkan maka  caranya  adalah  dengan  menekan  tombol „Mesin ON‟ dan „Alarm OFF‟. Jika ditekan kondisi kedua  tombol  lain  akan  menyebabkan  mesin  dan alarm  tidak  aktif.  Selain  itu,  jarak  komunikasi bluetooth maksimal adalah 10 m (Tabel 2). Artinya, sistem  tidak  akan  dapat  dikendalikan  melalui smartphone jika  jarak  antara smartphone dengan sepeda  motor  lebih  besar  dari  10  m.  Hal  ini  terjadi karena  keterbatasan  spesifikasi  modul bluetooth yang digunakan.
Tabel 1. Hasil pengujian pensaklaran
Tombol Reaksi sistem Keterangan Mesin ON Relai 1 OFF Sesuai Mesin OFF Relai 1 ON Sesuai Alarm ON Relai 2 ON Sesuai Alarm OFF Relai 2 OFF Sesuai Tabel 2. Hasil pengujian bluetooth Pengujian Ke Jarak (m) Keterangan 1 2 Terhubung 2 4 Terhubung 3 6 Terhubung 4 8 Terhubung 5 10 Terhubung 6 11 Tidak terhubung 7 12 Tidak terhubung

## V. K ESIMPULAN
Sistem  keamanan  sepeda  motor  berbasis Arduino-Android
telah dirancang dan
diimplementasikan.  Sistem  ini  dapat  dikendalikan melalui smartphone Android.  Sistem  bekerja dengan  menggunakan  skema  pensaklaran  melalui dua  unit  relai  yang  dapat  diaktifkan  melalui mikrokontroler. Hasil pengujian menunjukan bahwa sistem mampu bekerja sesuai skema yang dirancang dengan jarak maksimal komunikasi antara smartphone dan  sepeda  motor  melalui  media bluetooth adalah  ±  10  m.  Oleh  karena  itu,  dengan digunakannya sistem ini, tingkat keamanan kendaraan dapat ditingkatkan.

## R EFERENSI
[1]  Bagenda, D. N., Prasetya, Indra.  “Prototype Sistem Keamanan  dan  Pengendalian  Sepeda  Motor Berbasis  Mokrokontroller  ATmega8535” .  Jurnal LPKIA, Vol.1 No.1, pp. 1-6, September 2014
[2]  Saleh,  Robby,  dkk.  “Sistem  Keamanan  Motor Menggunakan Telephone Seluler Berbasis
Komunikasi Dua Arah” . CommIT, Vol. 1 No. 1, pp.
1-9, Mei 2007
[3]  Kurniawan,  M.  T.  “Rancang  Bangun  Sistem Pengaman  Sepeda  Motor  Anti  Maling” .  Prosiding SENTIA, pp.  E-102-E-107, Politeknik  Negri
Malang, 2009
[4]  Lingga Hartadi, Dani Sasmoko.  “Sistem Keamanan Kendaraan Suzuki Smash Menggunakan ATmega 8 dengan Sensor Bluetooth Hc-06 Berbasis Android” .
ELKOM  Jurnal  Elektronika  dan  Komputer, Vol.8
No.1, pp. 7-18, April 2015
[5]  www.arduino.cc
[6]  https://aldrik.wordpress.com/2009/09/04/sistem- starter-elektrik-sepeda-motor