Sigit Yatmono 1

## ABSTRACT

## ABSTRAK

## PENDAHULUAN
Aplikasi  sistem  monitoring  jarak  yang menggunakan  sensor  ultrasonik  sudah  banyak dikembangkan. Water  level  meter ,  monitoring ketinggian  air  waduk  dan  lain  sebagainya adalah  salah  satu  contoh  aplikasi  tersebut. Dalam sistem tersebut, data yang diperoleh dari sensor  ultrasonic  akan  dikirimkan  oleh  modul sensor  untuk  diolah  dan  ditampilkan  dalam format laporan tertentu.
Data  yang  diperoleh  sensor  ultrasonik untuk  bisa  sampai  ke  modul  pengendali memerlukan  media  transmisi.  Ada  beberapa media  transmisi  yang  bisa  digunakan  yaitu dengan  media  kabel  dan  nir  kabel.  Media transmisi kabel memliki kekurangan antara lain akan menyebabkan akurasi data akan berkurang karena semakin panjang kabel maka hambatannya akan bertambah dan menyebabkan drop tegangan.
Aplikasi user  interface (UI)  berbasis Android  belum  ada  yang  bisa  dipergunakan

## PENGEMBANGAN APLIKASI USER INTERFACE ANDROID UNTUK PENGUKUR  JARAK BERBASIS ARDUINO DAN BLUETOOTH
1 Jurusan Pendidikan Teknik Elektro FT UNY Email: s_yatmono@uny.ac.id
User  Interface  (UI)  application  based  on  Android  is  growing  very  rapidly.  Many  system  control  and system monitoring apps are based on Android UI. One of the proposed attempts by the author is the Android UI application for object distance monitoring using Arduino-based ultrasonic sensors. In this system the distance data  is  obtained  from  ultrasonic  sensor  measurement  which  then  processed  by  Arduino  Uno.  Measurement results from Arduino are sent to Android smartphone using Bluetooth communication. UI app developed using Android  RemoteXY  app.  We  can  develop  more  flexible  UI  applications  through  remoteXY.com  site.  The  UI design result code is changed to the Arduino sketch code to be uploaded to the Arduino microcontroller. From the test results obtained distance measurement results in accordance with the actual distance, by using a ruler, and  able  to  appear  on  the  Android  smartphone  screen.  In  addition  to  showing  the  distance  of  the  object  the monitoring system can also indicate the distance status of the object in a range that is far or near according to the initial setting.

## Keywords : ultrasonic, Android, Arduino, Bluetooth
Aplikasi User Interface (UI) berbasis Android berkembang sangat pesat. Banyak aplikasi kendali sistem dan monitoring sistem berbasis UI Android. Salah satu yang coba diusulkan penulis adalah aplikasi UI Android untuk  sistem  monitoring  jarak  benda menggunakan  sensor ultrasonik  berbasis  Arduino.  Dalam  sistem  ini data jarak diperoleh dari pengukuran sensor ultrasonik yang kemudian diolah oleh Arduino Uno.  Hasil pengukuran dari  Arduino  dikirimkan  ke  smartphone  Android  menggunakan  komunikasi  Bluetooth.  Aplikasi  UI  yang dikembangkan menggunakan aplikasi Android RemoteXY. Kita bisa mengembangkan aplikasi UI lebih fleksibel melalui  situs  remoteXY.com.  Kode  hasil  desain  UI  diubah  ke  kode  sketch  Arduino  untuk  diupload  ke mikrokontroler  Arduino.  Dari  hasil  uji  coba  diperoleh  hasil  pengukuran  jarak  yang  sesuai  dengan  jarak sebenarnya,  dengan  menggunakan  penggaris  ,  dan  mampu  tampil  di  layar  smartphone  Android.  Selain menunjukkan  jarak  benda  sistem  monitoring  juga  bisa  menunjukkan  status  jarak  dari  benda  tersebut  dalam rentang yang jauh atau dekat sesuai dengan pengaturan awal.
Kata kunci: ultrasonik, Android, Arduino, Bluetooth
http://journal.uny.ac.id/index.php/jee/
untuk  menampilkan  data  hasil  pengukuran sensor.  Pada  umumnya  yang  tersedia  di Playstore adalah UI untuk sistem kendali motor. Aplikasi  Android  yang  berhubungan  dengan pengukuran  jarak  kebanyakan  mengukur  jarak langkah kaki atau ada beberapa yang digunakan untuk mengukur tinggi benda. Aplikasi Android untuk  menampilkan  data  jarak  benda  dan statusnya  yang  dikembangkan  dalam  artikel  ini menggunakan  aplikasi  hasil  desain  berbantuan situs remoteXY.com.
Sensor  ultrasonik  (Hari,  2016:107-110) 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).
HC-SR04  merupakan  sensor  ultrasonik siap  pakai,  komponen  yang  berfungsi  sebagai pengirim, penerima, dan pengontrol  gelombang ultrasonik. Komponen ini bisa digunakan untuk mengukur  jarak  benda  dari  2cm  -  4m  dengan akurasi 3mm (datasheet HC-SR04). Sensor HC- SR04 terdiri dari 3 bagian utama, yaitu:
1. Transmitter
2. Receiver
3. Control Circuit/Transducer
Gambar 1. Sensor ultrasonik HC-SR04 (https://www.banggood.com)
Arduino
menurut situs resmi (www.Arduino.cc), “ Arduino is an open-source prototyping  platform  based  on  easy-to-use hardware  and  software ”.  Arduino  adalah
sebuah  platform  prototyping  berlisensi  terbuka yang  didasarkan  pada  kemudahan  penggunaan perangkat  keras  dan  perangkat  lunak.  Arduino adalah  kit  elektronik  atau  papan  rangkaian elektronik  yang  bersifat open  source dengan komponen  utama  sebuah  chip  mikrokontroler dengan jenis AVR dari perusahaan Atmel.
Jadi  dapat  disimpulkan  bahwa  arduino adalah seperangkat alat ( kit ) elektronik berlisensi  terbuka  yang  dikembangkan  untuk memudahkan  orang  dalam  mengembangkan peralatan  elektronik  ( prototyping )  dengan komponen  utama  sebuah  chip  mikrokontroler dengan jenis AVR dari perusahaan Atmel.
Dengan  banyaknya  jenis  arduino  yang ada di pasaran sekarang, sebagai pilihan terbaik adalah menggunakan arduino UNO. Disamping harganya  yang  relatif  murah,  spesifikasi  yang ada  pada  arduino  UNO  juga  cukup  tinggi (menggunakan  IC  mikrokontroler  Atmega328). Bagian-bagian dari arduino UNO adalah seperti pada Gambar 2 berikut ini.
Gambar 2. Arduino Uno ( http://arduinoarts.com )
Modul  BT  yang  banyak  beredar  di  sini adalah modul HC-06 atau sejenisnya dan modul HC-05 dan sejenisnya. Perbedaan utama adalah modul  HC-06  tidak  bisa  mengganti  mode karena  sudah  diset  oleh  pabrik,  selain  itu  tidak banyak  AT  Command  dan  fungsi  yang  bisa dilakukan  pada  modul  tersebut.  Diantaranya hanya  bisa  mengganti  nama, baud  rate dan password  saja.Sedangkan  untuk  modul  HC-05 memiliki  kemampuan  lebih  yaitu  bisa  diubah mode kerjanya menjadi Master atau Slave serta diakses  dengan  lebih  banyak AT  Command , modul  ini  sangat  direkomendasikan,  terutama
dengan  flexibilitasnya  dalam  pemilihan  mode kerjanya.
Gambar 3. HC05 ( www.ngarep.net )
RemoteXY adalah suatu aplikasi pembuat  apk  (aplikasi  android)  yang  bisa  kita lakukan  secara  mandiri  melalui  akses  ke  situs remotexy.com. Editor  interface merupakan editor  pengembangan  yang  dilakukan  secara online.  Editor  ini  didesain  untuk  mampu mengembangkan GUI atau antar muka pengguna dan pembangkitan source code untuk mikrokontroler  arduino.  Antar  muka  editor  ini bisa di lihat di  http://remotexy.com/en/editor/.

## Gambar 4. Editor remoteXY
Dalam  artikel  ini  coba  dibuat  suatu sistem  monitoring  jarak  benda  beserta  status jaraknya menggunakan sensor ultrasonik berbasis  Arduino  dan  komunikasi Bluetooth . Data jarak bisa ditampilkan di layar smartphone
dengan  UI  yang  didesain  menggunakan  situs dan aplikasi remoteXY.

## METODE
Pengembangan  sistem  monitoring  jarak benda  beserta  status  jaraknya  terdiri  dari perancangan hardware dan software . Perancangan hardware meliputi  perakitan sistem  mikrokontroler  Arduino  Uno  untuk menerima  dan  mengolah  data  jarak  dari  sensor ultrasonik. Mikrokontroler Arduino juga berperan mengirimkan data jarak ke
smartphone melalui komunikasi Bluetooth .
Prinsip  kerja  dari  sistem  monitoring  ini dapat digambarkan pada diagram blok berikut :
Gambar 5. Diagram blok sistem
Berdasarkan  diagram  blok  tersebut  dapat dibuat  skema  rangkaian  sistem  monitoring sebagai berikut :
Gambar 6. Skema rangkaian sistem
Perancangan software meliputi  desain tampilan  GUI  di  layar  smartphone  melalui pengaturan komponen panel di situs remotexy.com.  Selain  itu  juga  pengembangan kode  program  mikrokontroler  Arduino  Uno baik  hasil  dari  penerjemahan  komponen  panel dari  situs  remotexy.com  maupun  tambahan kode program pengolahan data jarak dari sensor ultrasonik. Hasil dari pengembangan komponen
http://journal.uny.ac.id/index.php/jee/
panel  tampilan  GUI  di  situs  remotexy.com seperti pada gambar berikut :
Gambar 7. Desain GUI

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Wujud  dari  rangkaian  yang  sudah dirancang  sebelumnya  tampak  seperti  pada gambar berikut :
Gambar 8. Rangkaian sistem monitoring jarak
Terlihat  sensor  ultrasonik  yang  digunakan untuk  mengukur  jarak  benda,  komponen komunikasi bluetooth terpasang pada mikrokontroler  Arduino  yang  juga  dilengkapi led merah dan hijau sebagai penanda status.
Hasil  dari  pengembangan software  user interface di  layar  smartphone  menggunakan aplikasi  remoteXY  akan  berbeda  saat  sebelum dan  sesudah  proses  pairing bluetooth .  Saat sebelum  pairing bluetooth antara  modul bluetooth smartphone dengan HC05 di Arduino,  tampilan  layar smartphone tampak seperti gambar 9 berikut :
Gambar 9. Tampilan remoteXY sebelum pairing
Saat  setelah  proses  pairing  berhasil  dilakukan, kode  tampilan  GUI  di  layar  smartphone  akan dikirim  oleh  mikrokontroler  Arduino  ke smartphone  melalui  komunikasi bluetooth . Hasilnya  akan  tampak  seperti  gambar  10 berikut :
Gambar 10. Tampilan remoteXY setelah pairing
Kode  program  mikrokontroler  Arduino yang  dikirimkan  ke  smartphone  berisi  data tentang komponen panel yang diperlukan untuk menampilkan  data  jarak.  Kode  program  ini merupakan hasil download dari situs remotexy.com.  Berikut  adalah  cukilan  kode program tersebut :
Gambar 11. Cukilan program include remotexy
Kode program lain yang perlu ditambahkan dari kode program hasil download diatas  adalah  dipergunakan  untuk  memperoleh data  jarak  dari  sensor  ultrasonik  dan  untuk menentukan  status  jarak  benda.  Kode  tersebut terlihat pada gambar berikut :
Gambar 12. Kode program pengukuran jarak
Hasil uji coba pengukuran jarak dilakukan untuk jarak benda yang kurang dari 5 cm  ,untuk  mengaktifkan  led  merah,  dan  untuk jarak  benda  yang  lebih  dari  5  cm  untuk mengaktifkan led hijau sesuai kode diatas. Dari hasil  uji  pertama  dilakukan  untuk  jarak  4  cm, sistem  dapat  mengirimkan  data  jarak  yang terukur  tepat  4  cm  dan  menyalakan  led indikator merah baik di modul arduino maupun di layar smartphone .
Gambar 13. Hasil uji jarak kurang dari 5 cm
Hasil  uji  jarak  benda  yang  terletak  lebih dari  5  cm  terlihat  mampu  mengirimkan  data jarak  yang  tepat  ke  layar smartphone dan mengaktifkan  led  indikator  hijau  seperti  pada gambar 14 berikut :
Gambar 14. Pengukuran jarak benda lebih dari 5 cm

## SIMPULAN
Sistem  monitoring  jarak  benda  yang dikembangkan  terdiri  dari  sensor  ultrasonic, mikrokontroler  Arduino  Uno  dan  modul komunikasi Bluetooth . Kode program mikrokontroler  Arduino  mampu  menampilkan data jarak terukur dengan tepat dan menampilkannya  di  layar smartphone melalui aplikasi remotexy.

## DAFTAR RUJUKAN
No name. Data sheet HC-SR04 No  name.2017. Ping  Ultrasonic  Range  Finder, Arduino.cc diakses 22 November 2017
Hari,  Santoso.  2015. Panduan  Praktis  Arduino untuk Pemula . Elang Sakti.
Hari,  Santoso.  2017. Monster  Arduino .  Elang Sakti. Shemanuev,  Evgeny.  2017. Show  temperature and humidity from DTH11 to smartphone  over  Net,  remotexy.com, diakses 23 November 2017.