## Jurnal Ilmiah Teknologi Informasi Asia
Vol.14, No. 1, Tahun 2020 ISSN: 2580-8397 (O); 0852-730X (P)

## Rancang Bangun Sistem Keamanan Sepeda Motor Menggunakan Arduino Nano Dan Android Via Bluetooth
Maria Theresia Indriastuti 1 , Samsul Arifin 2 ,Nur Fadhilah 3 , Tria Aprilianto 4 Institut Teknologi & Bisnis Asia Malang
1 maria@asia.ac.id, 2 samsul@asia.ac.id, 3 nurFadhilah@asia.ac.id, 4 raptorapril@gmail.com
ABSTRAK .Tingginya  kasus pencurian  sepeda  motor  menyebabkan  kekhawatiran  di  kalangan pengguna  sepeda  motor. Pencurian sepeda motor bisa terjadi di mana saja dan kapan saja. Pencurian dapat dilakukan karena menggunakan kunci T atau menggunakan cairan kimia umum yang disebut setan. Meskipun pabrik telah menyediakan kunci stang dan kunci magnetik (seri sepeda motor baru) tetap saja pencurian dapat terjadi.
Sistem keamanan ini terdiri dari beberapa perangkat keras yang saling berhubungan yang menggunakan Arduino Nano, sensor getaran, modul SIM800l untuk mengirim Short Message Service (SMS), smartphone android dan modul bluetooth sebagai komunikasi antara android dengan arduino, juga menggunakan modul relay sebagai penghubung antara Arduino dan  listrik  sepeda  motor.  Dari  hasil  pengujian  sistem  secara  keseluruhan  dan  tingkat  keamanan  sistem,  hal  ini menunjukkan bahwa sistem mampu memberikan peringatan dalam bentuk SMS gateway dan menyalakan klakson ketika mendeteksi  getaran  atau  mendeteksi  perubahan.  kondisi  dari  OFF  ke  ON  di  rumah  kunci,  dan  sistem  dapat  mengubah kondisi OFF ke ON di kunci rumah dengan menggunakan ponsel android tanpa kunci kontak manual.
Kata  Kunci :  Keamanan  Sepeda  Motor,  Alarm,  Arduino  Nano,  Android,  Bluetooth  HC-05,  Sensor  Getar  SW-420, SIM800L
ABSTRACT . The high cases of motorcycle theft causes worried among motorcycle users. Motorcycle theft can happen anywhere  and  anytime.  The  theft  can  be  done  because  of  using  a  T  key  or  using  a  common  chemical  liquid  called  a demon. Although the factory has provided the handlebar lock and magnetic lock (the new motorcycle series) still the theft can  happen.  This  security  system  consists  of  several  interconnected  hardware  that  is  using  Arduino  Nano,  vibration sensor,  SIM800l  module  to  send  Short  Message  Service  (SMS),  android  smartphone  and  bluetooth  module  as communication  between  android  with  arduino,  also  using  relay  module  as  liaison  between  arduino  and  the  motorcycle electricity.  From  the  results  of  testing  the  system  as  a  whole  and  the  level  of  system  security,  it  is  indicating  that  the system is able to give a warning in the form of SMS gateway and turning on the horn when it is detecting a vibration or detecting the change of condition from OFF to ON on lock house, and system can change the condition of OFF to ON at home key by using android mobile phone without manual ignition key.
Keywords : Motorcycle Security, Alarm, Arduino Nano, Android, Bluetooth HC-05, Vibration Sensor SW-420, SIM800L

## PENDAHULUAN
Maraknya  kasus  pencurian  pada  kendaraan  motor  khususnya  sepeda  motor  yang  menyebabkan resahnya  para  pengguna  sepeda  motor  akan  keamanan  speda  motor  yang  dimilikinya.  Meskipun  dari pabrikan  sudah  menyediakan  kunci  setang  dan  magnetic  lock  (sepeda  motor  keluaran  baru)  tetap  saja pencurian bisa terjadi.
Seiring  berjalannya  waktu,  pabrikan  dan  produsen  pengamanan  sepeda  motor  mengembangkan pengamanan  ganda  yaitu  dengan  adanya  alarm  tambahan  pada  sepeda  motor  menggunakan  remot  berbasis RF atau Radio Frequency. Itu pun pencuri bisa memanipulasi frekuensi tersebut. Pada penelitian sebelumnya (Aji  D.K,  2018)  telah  melakukan  pembuatan  sistem  keamanan  motor  yang  dilengkapi  dengan  Bluetooth dengan aplikasi android sama dengan penelitian (Kholilah, Ika & Al Tahtawi A.R, 2016). Begitu juga dengan penelitian (Suwanto, Thomas. dkk. 2016) juga masih menggunakan Bluetooth sebagai alat komunikasi motor dengan smartphone android. Pada penelitian ini sistem keamanan yang dirancang sedikit memiliki kesamaan dengan tiga penelitian sebelumnya, akan tetapi ada beberapa perbedaan diantaranya pada penelitian ini sudah dilengkapi dengan modul GSM (Global System for Mobile Communication). Dengan adanya modul GSM ini maka  ketika  pemilik  kendaraan  sedang  berada  jauh  dari  tempat  motor  maka  tetap  dapat  melakukan monitoring. Perbedaan lainnya terletak pada desain software dan hardware.
Oleh karena itu, di rancanglah “Rancang Bangun Sistem Keamanan Sepeda Motor Berbasis Arduino Nano  dan  Android  via  Bluetooth”  sebagai  keamanan  tambahan  pada  sepeda  motor  dan  sebagai  pengganti alarm tambahan yang menggunakan RF ( Radio Frequency ).

## METODE PENELITIAN
Dalam penelitian ini diperlukan beberapa teori pendukung diantaranya sebagai berikut: A. Arduino Nano
Arduino  Nano  adalah  salah  satu  varian  mikrokontroler  Arduino  yang  kecil  dengan  berat  sekitar  5 gram,  lengkap,  dan  breadboard-friendly  yang  berbasis  Atmega328  (Arduino  Nano  3.x)  atau  Atmega168 (Arduino  Nano  2.x). Ia  memiliki  fungsi yang  kurang  lebih sama  dengan  Arduino  Duemilanove,  tapi  dalam kemasan  yang  berbeda.  Nano  bekerja  dengan  kabel  Mini-B  USB  dan  didesain  oleh  Gravitech. ( www.arduino.cc)

## B. Arduino IDE
Arduino  Integrated  Development  Environtment  (IDE)  adalah  sebuah  software  yang  dibuat  oleh Arduino  yang  khusus  digunakan  perangkat  Arduino.  Arduino  IDE  berguna  untuk  menuliskan  program, compile  program  dan  melakukan  upload  ke  dalam  memory  mikrokontroller.  Selain  itu  juga  terdapat  serial monitor yang dapat digunakan untuk melihat jalannya program yang berjalan pada perangkat arduino. Berkut tampilan Arduino IDE. ( www.arduino.cc )
Gambar 1. Tampilan Arduino IDE ( www.arduino.cc ) C. Android
Android adalah sebuah sistem operasi untuk perangkat mobile berbasis linux yang mencakup sistem operasi, middleware, dan aplikasi. Di dunia ini terdapat dua jenis distributor sistem operasi Android. Pertama yang mendapat dukungan penuh dari Google atau Google Mail Services (GSM) dan kedua adalahyang benar- benar bebas distribusinya tanpa dukungan langsung Google atau dikenal sebagai Open Handset Distribution (OHD).  Pada  saat  ini  kebanyakan  vendor-vendor  smartphone  sudah  memproduksi  smartphone  berbasis android,  antara  lain  HTC,  Motorola,  Samsung,  LG,  Sony  Ericsson,  Acer,  Nexus,  Nexian,IMO,  dan  masih banyak lagi vendor smartphone di dunia yang memproduksi android. Hal ini karena android itu adalah sistem operasi  yang  open  source  sehingga  bebas  didistribusikan  dan  dipakai  oleh  vendor  manapun.  Pesatnya pertumbuhan  android  selain  faktor  yang  disebutkan  sebelumnya  adalah  karenaandroid  itu  sendiri  adalah platform  yang  sangat  lengkap  baik  sistem  operasinya,  aplikasi  dan  Tool  Pengembangan,  Market  aplikasi android  serta  dukungan  yang  sangat  tinggi  dari  komunitas  open  source  di  dunia,  sehingga  android  terus berkembang  pesat  baik  dari  segi  teknologi maupun dari  segi  jumlah  device  yangada  di dunia.  (Rahmawati, Suci. 2015)

## D. Modul Bluetooth HC-05
Bluetooth  Module  HC-05  merupakan  module  komunikasi  nirkabel  pada  frekuensi  2.4GHz  dengan pilihan koneksi bisa sebagai slave, ataupun sebagai master. Sangat mudah digunakan dengan mikrokontroler untuk membuat aplikasi wireless. Interface yang digunakan adalah serial RXD, TXD, VCC dan GND. Built in LED sebagai indikator koneksi bluetooth. (Aji D.K. 2018)
E. Modul Sensor Getar SW-420
Modul sensor ini akan menghasilkan keluaran logika HIGH pada saat mendeteksi vibrasi / getaran, menggunakan  komponen  pendeteksi  getaran  SW-420  yang  berekasi  terhadap  getaran.  Pada  kondisi  statis  / tanpa  getaran,  komponen  elektronika  ini  berfungsi  seperti  saklar  yang  berada  pada  kondisi  menutup ( normally  closed ),  sebaliknya  pada  kondisi  terguncang  ada  getaran  maka  saklar  akan  membuka.(Aji  D.K. 2018) F. Modul Relay
Modul  Relay  adalah  rangkaian  kombinasi  antara  relay  dengan  transistor  yang  digunakan  untuk memutus  atau  menghubungkan  sumber  tegangan  yang  digunakan  untuk  mensupplai  klakson.  Modul  Relay ini  menggunakan  susunan  rangkaian  dengan  logika High sehingga  untuk  mengaktifkannya  maka  cukup dengan memberi sinyal High (5 Volt) pada pin inputan Modul Relay.(Aji D.K. 2018) G. Modul SIM800L
SIM800l adalah solusi pita ganda GSM / GPRS lengkap dalam modulSMT yang dapat ditanamkan di aplikasi pengguna. Dengan antar muka standarindustri, SIM800l memberikan performa GSM / GPRS 900 / 1800MHz untuksuara, SMS, Data, dan Faks dalam faktor bentuk kecil dan dengan konsumsidaya rendah. Dengan  konfigurasi  kecil  24mmx24mmx3mm,  SIM800l  dapatmemenuhi  hampir  semua  persyaratan  ruang dalam aplikasi pengguna, terutamauntuk permintaan desain yang ramping dan padat.
Gambar 2. Modul SIM800L Adapun fitur dari modul GSM SIM800l adalah sebagai berikut :
1. Empat pita 850/ 900/ 1800/ 1900 MHz.
2. Modul daya secara otomatis booting, pada jaringan rumahan.
3. Mendukung jaringan : Empat pita jaringan global.
4. Ukuran modul : 2.5 x 2.3cm kelas 1 (1 W @ 1800/1900MHz).
5.  TTL  port  serial  untuk  port  serial,  anda  mampu  menghubungkan  secara  langsung  ke  mikrkontroler. Tidak memerlukan MAX232 karena konsumsidaya rendah : 1.5mA (mode tidur).
6.  Sinyal  diatas  papan  akan menyala  semua. Ia  akan  berkedip  perlahan  saatada  sinyal, apabila  berkedip sangat cepat maka tidak ada sinyal.(Kautsar, Nohan Aryang. 2018)

## HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Perancangan Hardware
1. Perancangan Rangkaian Modul Bluetooth HC-05
Perancangan  modul  bluetooth  digunakan  untuk  menerima  data  informasi  yang  dikirim  dari handphone .
Gambar 3. Perancangan Modul Bluetooth HC-05
Konfigurasi pin Modul Bluetooth HC-05 dengan Arduino Nano :
1. VCC: Dihubungkan ke tegangan Positif (+) 5V.
2. GND: Dihubungkan ke tegangan Negatif (-) atau ground.
3. TXD:  Dihubungkan ke port D6.
4. RXD: Dihubungkan ke port D5.
2. Perancangan Rangkaian Modul Sensor Getaran SW-420
Pada  perancangan  modul  ini  digunakan  sebagai  pendeteksi  getaran,  sehingga  jika  ada  getaran  maka modul  ini  mengeluarkan  output  data  digital  HIGH.  Tingkat  getaran  bisa  dirubah  ke  sensitifannya  dengan memutar potensio yang sudah tersedia pada modul ini.
Gambar 4. Perancangan Modul Sensor Getaran SW-42 Konfigurasi pin Modul Sensor Getar SW-420 dengan Arduino Nano : 1. VCC: Dihubungkan ke tegangan Positif (+) 5V.
2. GND: Dihubungkan ke tegangan Negatif (-) atau ground.
3. DO:  Dihubungkan ke port A5.
3. Perancangan Rangkaian Modul Sim800L
Perancangan  modul  Sim800L  ini  digunakan  untuk  mengirim  SMS  ke  pengendara  bahwa  adanya getaran pada sepeda motor.
Gambar 5. Perancangan Modul Sim800l Konfigurasi pin Sim800L dengan Arduino Nano :
1. 5V: Dihubungkan ke tegangan Positif (+) 5V.
2. GND: Dihubungkan ke tegangan Negatif (-) atau ground.
3. SIM_TXD:  Dihubungkan ke port A3.
4. SIM_RXD: Dihubungkan ke port A4.
4. Perancangan Rangkaian Modul Relay
Dalam perancangan modul relay ini digunakan untuk menghidupkan dan mematikan 3 actuator  pada sepeda motor yaitu aliran listrik ke kunci kontak, mesin (CDI), dan klakson.
1.  Perancangan Modul Relay untuk aliran listrik kunci kontak
Pada Bagian ini untuk mengontrol aliran listrik kunci kontak sepeda motor lebih jelasnya pada gambar berikut.
Gambar 6. Perancangan Modul Relay untuk Kunci Kontak Konfigurasi pin Modul Relay dengan Arduino Nano : a. VCC: Dihubungkan ke tegangan Positif (+) 5V. b. GND: Dihubungkan ke tegangan Negatif (-) atau ground. c. IN:  Dihubungkan ke port D7. d. C (common): Dihubungkan ke kontak sepeda motor (paralel dengan kunci kontak).
e. NO : Dihubungkan ke kontak sepeda motor (paralel dengan kunci kontak)
Gambar 7. Perancangan Aliran Listrik Kunci Kontak
2.  Perancangan Modul Relay untuk aliran listrik mesin CDI
Pada Bagian ini untuk mengontrol aliran listrik pada mesin yaitu sistem pengapian atau di bagian CDI sehinga tanpa adanya catu daya dari aki maka sepeda motor tidak akan bisa hidup. Untuk lebih jelasnya pada gambar berikut.
Gambar 8. Perancangan Modul Relay untuk CDI Konfigurasi pin Modul Relay dengan Arduino Nano : a. VCC: Dihubungkan ke tegangan Positif (+) 5V. b. GND: Dihubungkan ke tegangan Negatif (-) atau ground.
c. IN:  Dihubungkan ke port D8.
d. C (common): Dihubungkan ke CDI dari jalur aki.
e. NO : Dihubungkan dari jalur aki menuju ke CDI.
Gambar 9. Perancangan Aliran Listrik untuk CD
3.  Perancangan Modul Relay untuk aliran listrik klakson
Pada  Bagian  ini  untuk  membunyikan  klakson  pada  sepeda  motor  sehinga  saat  relay  ini  diberikan logika HIGH maka klakson akan berbunyi. Untuk lebih jelasnya pada gambar berikut.
Gambar 10. Perancangan Modul Relay untuk Klakson
Konfigurasi pin Modul Relay dengan Arduino Nano : a. VCC: Dihubungkan ke tegangan Positif (+) 5V. b. GND: Dihubungkan ke tegangan Negatif (-) atau ground.
c. IN:  Dihubungkan ke port D9.
d. C (common): Dihubungkan ke tegangan Positif (+) dari jalur aki(paralekan dengan switch / tombol klakson).
e. NO : Dihubungkan ke klakson (paralekan dengan switch / tombol klakson).
Gambar 11. Perancangan Aliran Listrik untuk Klakson

## 5. Perancangan Keseluruhan Sistem
Rangkaian  keseluruhan  sistem  ini  menggabungkan  rangkaian  dari  sub-bab  yang  sudah  di  bahas sebelumnya.  Yaitu  terdiri  dari  Arduino  Nano,  Modul  Bluetooth  HC-05,  Modul  Sensor  getaran  SW-420, Modul Sim800L dan 3 Channel Modul Relay. Berikut gambar rangkaian secara keseluruhan.
Gambar 12. Perancangan Keseluruhan Sistem
B. Perancangan Software 1. Flowchart Konnikasi Android dengan Arduino
Adapun flowchart proses komonikasi arduino dengan android di bagi dua yaitu:
Gambar 13. Flowchart koneksi Android dengan Bluetooth
Gambar 14. Flowchart Pemilihan dan Mengirim Informasi
2. Flowchart Kunci Kontak
Adapun flowchart proses megaktifkan / menonaktifkan kunci kontak dapat ditunjukkan pada gambar berikut.
Gambar 15. Flowchart Mengaktifkan atau menonaktifkan Kunci Kontak

## 3. Flowchart Alarm
Adapun flowchart proses alram aktif atau non aktif dapat ditunjukkan pada gambar berikut.
Gambar 16. Flowchart Meaktifkan dan Nonaktifkan Alarm
Gambar 17. Flowchart Saat ada Getran

## C. Perancangan Mekanik
1. Perancangan Mekanik Alat
Alat ini dirancang dalam 1 bagian sistem yang berisi Modul Bluetooth HC-05, Modul Sensor Getaran SW-420, Arduino Nano, Modul Sim800L dan 3 channel modul relay. Alat akan dipasang pada sepeda motor sehingga diperlukan bentuk mekanik seefisien mungkin.
Gambar 18. Perancangan Mekanik Alat
Gambar di atas menunjukkan rancangan mekanik alat dengan panjang 10cm, lebar  10cm dan tinggi 3 cm. Disediakan lubang untuk jack konektor untuk catu daya dari aki, dan lubang berbentuk persegi panjang untuk keluarnya kabel sebagai penghubung kelistrikan sepeda motor. juga kabel untuk baterai tambahan.

## 2. Perancangan Letak Alat
Untuk perancangan letak alat pada sepeda motor akan di letakkan di bawah jok/sadel, tepatnya (kotak merah) pada gambar di bawah ini. Sehingga alat tidak terlalu jauh dari aki dan sistem kelistrikan lainnya.
Gambar 19. Letak Alat pada Motor

## D. Hasil dan Analisa
Pada saat menekan tombol Alarm ON maka sistem akan membaca data sensor getar dan memutus aliran listrik menuju mesin sehingga mesin tidak dapat di nyalakan. Begitu juga saat menekan tombol Alarm OFF maka sistem akan berhenti membaca data sensor getar dan akan menghubungkan kembali aliran listrik menuju mesin.
Jika dalam kondisi Alarm ON jika ada getaran maka sistem akan membunyikan klakson selama 20 detik  serta  akan  mengirim  SMS  untuk  pengguna.  Setelah  20  detik  sistem  akan  membaca  data  sensor  getar kembali, jika masih mendeteksi adanya getaran maka klakson akan kembali bunyi selama 20 detik serta akan mengirim SMS.
Sebaliknya  jika  kondisi  Alarm  ON  tetapi  tidak  mendeteksi  getaran  maka  sistem  tidak  akan  membunyikan klakson  serta  tidak  akan  mengirim  SMS  untuk  pengguna,  dan  mesin  tetap  tidak  dapat  di  nyalakan  di karenakan saat Alarm ON mesin akan memutuskan aliran listrik menuju mesin.
Gambar 20. Penerimaan SMS pada saat mendeteksi getaran
Tabel 1. Hasil pengujian Kunci Kontak
Kunci Kontak Aplikasi ON Kunci Kontak Aplikasi OFF Kunci KontakManual ON Mesin Menyala Mesin Menyala Kunci KontakManual OFF Mesin Menyala Mesin Tidak Menyala Tabel 2. Hasil pengujian Alarm
Alarm ON Alarm OFF Klakson SMS Mesin Klakson SMS Mesin Ada Getaran Menyala Diterima Tidak menyala Tidak menyala Tidak diterima Dapat Menyala Tidak Ada Getaran Tidak menyala Tidak diterima Tidak menyala Tidak menyala Tidak diterima Dapat Menyala Kontak Manual ON Menyala Diterima Tidak menyala Tidak menyala Tidak diterima Dapat Menyala Kontak Manual OFF Tidak menyala Tidak diterima Tidak menyala Tidak menyala Tidak diterima Tidak Menyala

## KESIMPULAN DAN SARAN
Dari hasil pembahasan perancangan sistem dapat dibuat kesimpulan, yaitu:
1. Sistem dapat terkoneksi dengan handphone menggunakan koneksi bluetooth dengan jarak maksimal 9 meter tanpa halangan dan 7 meter dengan halangan.
2. Sistem dapat memutus aliran istrik ke mesin pada saat alarm aktif sehingga mesin tidak dapat menyala selama alarm masih dalam keadaan aktif.
3. Sistem dapat mendeteksi adanya getaran saat alarm aktif dan berhasil mengirim SMS ke tujuan serta membunyikan klakson.
4. Pada rumah kunci sepeda motor sistem dapat mendeteksi adanya perubahan kondisi OFF ke kondisi ON, jika alarm dalam kondisi aktif sistem berhasil mengirim SMS ke tujuan serta membunyikan klakson.
5. Aplikasi android sistem dapat terinstal dengan baik di beberapa versi android yaitu kitkat, lollipop, marsmellow dan nougat
Saran untuk pengembangan selanjutnya adalah dengan menambahkan fitur GPS sebagai alat pelacak posisi kendaraan.

## DAFTAR RUJUKAN
Aji  D.K.  2018, Sistem  Pengaman  Sepeda  Motor  Dengan  Arduino  Berbasis  Android, (Online), (http://eprints.ums.ac.id/66662/4/FIX%20upload.pdf).
Kautsar,  Nohan  Aryang.  2018, Sistem  Peringatan  Dini  Banjir  Berbasis  SMS  GSM , STMIK  AKAKOM YOGYAKARTA
Kholilah, Ika & Al Tahtawi A.R. 2016, Aplikasi Arduino-Android untuk Sistem Keamanan Sepeda Motor , (Online), Vol. 1, no. 1, (http://jtera.polteksmi.ac.id/index.php/jtera/article/download/9/7, diakses 22
April 2017).
Rahmawati, Suci. 2015, Simulasi Membuka, Menutup Pintu dan Menghidupkan Mesin Mobil Menggunakan Android , (http://eprints.polsri.ac.id/id/eprint/1784.
Suwanto, Thomas. dkk. 2016, Jurnal Ilmiah Widya Teknik, Aplikasi Kontrol Sepeda Motor Menggunakan Bluetooth Pada Smartphone Android , (Online), Vol. 15, no. 2,
(http://journal.wima.ac.id/index.php/teknik/article/view/918, diakses 18 April 2017).
https://www.arduino.cc/