SMART UNIFORM (Seragam Pintar) Untuk Physical Distancing di SMPN GALANG” Oleh : Afni Zahara Harahap, S.Pd,Gr.,M.Pd

 

BAB I

PENDAHULUAN

1.1     Latar Belakang Masalah

Saat ini, dunia dilanda dengan munculnya virus varian baru yang berasal dari kota Wuhan, provinsi Hubei di Cina pada Desember 2019 dan telah menyebar ke seluruh penjuru dunia. Virus ini adalah Corona Virus Disease 2019  (COVID-19). Virus corona ini adalah sekumpulan virus subfamily Orthocoronavirinae dalam keluarga Coronaviridae dan Ordo Nidovirales. Kelompok virus ini dapat menyebabkan penyakit pada burung dan mamalia juga pada manusia. Pada manusia Infeksi virus ini menyebar melalui percikan air liur saat penderita batuk dan bersin serta bersentuhan tangan dengan penderita. Pada manusia virus corona ini juga dapat menyebabkan infeksi saluran pernapasan yang umumnya ringan, seperti batuk pilek dan sakit tenggorokan hingga demam. Kasus positif  virus corona atau COVID-19 di Indonesia pertama kali terdeteksi pada Senin tanggal 2 Maret 2019  dan diumumkan oleh Presiden Joko Widodo. Sejak hari itu, jumlah kasus positif Corona semakin bertambah dari hari ke hari. Total kasus Corona yang ditemukan di Indonesia sejak Maret hingga pada tanggal 31  Juli 2021 mencapai 3.409.658 kasus. Pasien sembuh dari Corona mencapai 2.770.092 orang. Sedangkan total pasien COVID-19 yang meninggal dunia berjumlah 94.119 orang.((https://covid19.go.id/) diakses tanggal 31 juli 202).

Semakin memburuknya wabah COVID-19 di Indonesia membuat pemerintah memberikan himbauan kepada masyarakat untuk menerapkan diantara lain :

1. Physical distancing sebagai pencegahan dan pengendalian infeksi virus ini. Physical distancing atau pembatasan fisik merupakan anjuran untuk seseorang membatasi kontak langsung dengan orang lain dan kunjungan ke tempat ramai. Dalam penerapannya, seseorang harus menjaga jarak setidaknya 1 meter saat berinteraksi dengan orang lain dan tidak diperbolehkan untuk berjabat tangan.
2. Menjaga kesehatan dan kebugaran agar stamina tubuh tetap prima sehingga sistem imunitas atau kekebalan tubuh meningkat.
3. Mencuci tangan dengan benar secara teratur menggunakan air dan sabun.
4. Ketika batuk dan bersin, tutup hidung dan mulut anda dengan tisu atau lengan atas bagian dalam.
5. Hindari menyentuh mata, hidung dan mulut.
6. Gunakan masker dengan benar hingga menutupi mulut dan hidung.
7. Buang tisu dan masker yang sudah digunakan ke tempat sampah dengan benar, lalu cuci tangan.

Sejak pandemi ini pembelajaran di sekolah dilakukan dengan Pembelajaran Jarak Jauh (PJJ). Pembelajaran Jarak Jauh (PJJ) selama masa pandemi COVID-19 telah melahirkan sejumlah permasalahan baru. Kegiatan belajar mengajar yang memanfaatkan metode daring membawa kesulitan tersendiri bagi semua pihak, baik guru sebagai pihak pendidik maupun orangtua dan peserta didik. Hal ini terutama terkait dengan penggunaan gawai dan akses internet yang belum dapat dinikmati oleh setiap peserta didik. Selain itu, kondisi yang mengharuskan dilangsungkannya pembelajaran jarak jauh melalui metode daring juga tergolong sesuatu yang masih baru bagi masyarakat Indonesia, sehingga tak mengherankan jika kemudian muncul kebingungan kolektif dan ketidaksiapan sistem.

Mengatasi hal ini, pemerintah melalui keputusan bersama empat menteri akhirnya menetapkan aturan yang memperbolehkan diadakannya kegiatan pembelajaran tatap muka langsung di sekolah secara bertahap pada daerah yang termasuk ke dalam kategori zona hijau. Hal ini dipersiapkan semata-mata untuk diterapkan pada tahun ajaran baru sejak bulan Juli lalu yang juga telah masuk ke dalam era adaptasi kebiasaan baru.

Pemerintah menargetkan akhir Juni 2021 sebanyak 5,5 juta guru dan dosen selesai divaksinasi virus Corona (COVID-19). Pemerintah berharap usai vaksinasi sekolah kembali dibuka dengan menerapkan protokol kesehatan secara ketat. Menteri Pendidikan dan Kebudayaan (Mendikbud) Nadiem Anwar Makarim mengatakan, sudah lama siswa tidak belajar tatap muka di sekolah.

Namun, keputusan untuk melangsungkan pembelajaran secara tatap muka selama era adaptasi kebiasaan baru, tidak begitu saja berjalan tanpa kendala. Sebagaimana  yang dituliskan dalam panduan penyelenggaraan pembelajaran pada tahun ajaran 2020/2021 dii masa pandemi covid-19, terdapat sejumlah prosedur pembelajaran dan protokol kesehatan yang harus dipatuhi oleh semua elemen di lingkungan sekolah. Hal inilah yang kemudian menjadi kendala utama. Peserta didik akan cenderung sulit dikendalikan dalam penerapan serangkaian protokol kesehatan. Interaksi fisik antar peserta didik cenderung sulit dibatasi, padahal didalam panduan pembelajaran jelas disebutkan bahwa semua peserta didik harus menerapkan jaga jarak fisik minimal 1 meter. Selain itu, pemantauan terhadap peserta didik selama perjalanan menuju ke sekolah dan pulang dari sekolah juga sulit untuk dilakukakan.

Akan sulit memastikan apakah para peserta didik langsung pulang ke rumah setelah sekolah selesai dan apakah mereka benar-benar mematuhi protokol kesehatan yang telah tertulis dalam panduan selama dalam perjalanan. Akan sulit diketahui apakah mereka tetap memakai masker dan menjaga jarak fisik dengan orang lain, apakah mereka telah memiliki kesadaran dan pemahaman untuk tidak menyentuh permukaan berbagai benda, hidung, mata, dan mulut, dan apakah mereka telah menerapkan etika batuk dan bersin yang benar.

Selain itu, seperti diketahui untuk melangsungkan pembelajaran tatap muka langsung di sekolah, Kemendikbud juga mensyaratkan adanya perubahan jumlah maksimal peserta didik di dalam satu kelas. Jumlah maksimal siswa dalam satu ruangan perlu dibatasi untuk mengimplementasikan penerapan jaga jarak fisik. Oleh karenanya, sekolah perlu mengatur sistem pergiliran rombongan belajar yang sesuai dengan situasi dan kebutuhan masing-masing sekolah. Namun pergiliran rombongan belajar juga menimbulkan adanya ketidakefektifan proses pembelajaran karena proses belajar mengajar hanya dilakukan dua sampai tiga kali dalam seminggu.

Namun, setiap kendala tentunya dapat diminimalisir dengan melibatkan niat yang kuat dan peran aktif dari semua pihak. Untuk itu, demi memantau dan mengendalikan interaksi peserta didik selama di perjalanan, orangtua dapat mengantar dan menjemput putra-putrinya ke sekolah. Guru juga diharapkan mampu mengimplementasikan variasi pembelajaran kreatif yang dapat mendorong antusiasme belajar peserta didik di tengah pandemi covid-19.

Peran teknologi sangat berkontribusi dalam membantu pembelajaran tatap muka untuk pengaturan physical distancing atau  pembatasan fisik antar peserta didik di kelas. Untuk mengatasi permasalahan di atas perlu dibuatnya suatu alat dengan menggunakan alarm yang dipakai pada baju  peserta didik. Alarm ini digunakan sebagai bunyi peringatan atau pemberitahuan ketika jarak antar peserta didik terlalu dekat maka alarm berbunyi. Dalam istilah jaringan, alarm dapat juga didefenisikan sebagai pesan berisi pemberitahuan ketika terjadi penurunan atau kegagalan dalam penyampaian sinyal komunikasi data ataupun ada peralatan yang mengalami kerusakan (penurunan kinerja). Pesan ini digunakan untuk memperingatkan operator atau administrator mengenai adanya masalah(bahaya) pada jaringan. Alarm memberikan tanda bahaya berupa sinyal, bunyi ataupun sinar.

Dengan berbagai permasalahan di atas, maka diperlukannya alarm dengan menggunakan sensor ultrasonik untuk mengukur  jarak sebagai pengaturan physical distancing atau  pembatasan fisik antar peserta didik di kelas. Pada penulisan ini, peneliti memutuskan untuk membuat sebuah alat yang berguna untuk membatasi kontak langsung dengan orang lain. Benda yang digunakan yaitu sebuah seragam sekolah, yang disebut dengan Smart uniform. Smart Uniform merupakan sebuah seragam sekolah yang dapat mempermudah pengguna seragam sekolah untuk menerapkan physical distancing yang telah dianjurkan oleh pemerintah terutama di tempat ramai.

Mikrokontroler Arduino merupakan alat yang di program dan dapat mengirim dan menerima data dari beberapa sensor. Dalam permasalahan ini diperlukan sebuah sensor untuk mengukur jarak, yaitu Sensor Ultrasonik.

Berdasarkan uraian diatas, peneliti bermaksud untuk menganalisis cara kerja sensor Ultrasonik. Penelitian ini berjudul “Smart Uniform (Seragam Pintar) untuk Physical Distancing di SMPN 1 Galang”.

1.2      Identifikasi Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas identifikasi masalah yang muncul dalam penilitian ini yaitu :

1. Cepatnya penyebaran COVID-19 di Indonesia.
2. Pembelajaran Jarak Jauh (PJJ) selama masa pandemi COVID-19 selama ini telah melahirkan sejumlah permasalahan baru.
3. Keputusan untuk melangsungkan pembelajaran secara tatap muka selama era adaptasi kebiasaan baru juga terdapat banyak kendala.

1.3      Batasan Masalah

Untuk menghindari penyimpangan dari permasalahan yang ada dan tetap fokus pada tujuan pembahasan maka dibutuhkan batasan masalah. Adapun  batasan masalah dalam penelitian ini yaitu:

1. Subjek penelitian ini adalah peserta didik SMPN 1 GalangP. 2021/2022.
2. Penelitian ini meninjau cara kerja penggunaan Smart Uniform dengan Mikrokontroler Arduino Uno.
3. Penelitian ini meninjau cara kerja penggunaan Smart Uniform dengan sensor
4. Penelitian ini meninjau penerapan Physical Distancing di SMPN 1 Galang ?

1.4      Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian identifikasi masalah di atas, maka rumusan masalah dalam penelitian, yaitu :

1. Bagaimana cara kerja penggunaan Smart Uniform dengan Mikrokontroler Arduino Uno untuk penerapan Physical  Distancing di SMPN 1 Galang ?
2. Bagaimana cara kerja penggunaan Smart Uniform dengan sensor ultrasonik  untuk penerapan Physical Distancing di SMPN 1 Galang ?
3. Bagaimana penerapan Physical Distancing di SMPN 1 Galang ?

• Tujuan Penelitian

Berdasarkan rumusan masalah, maka tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah :

1. Menganalisis cara kerja penggunaan Smart Uniform dengan Mikrokontroler Arduino Uno untuk penerapan Physical  Distancing di SMPN 1 Galang.
2. Menganalisis cara kerja penggunaan Smart Uniform dengan sensor ultrasonik  untuk penerapan Physical Distancing di SMPN 1 Galang.
3. Menganalisis penerapan Physical Distancing di SMPN 1 Galang.

• Manfaat penelitian

Hasil yang diperoleh dalam penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat secara teoritis dan praktis. Secara teoritis hasil penelitian ini dapat memberikan manfaat untuk memperkaya dan menambah khasanah ilmu pengetahuan tentang penggunaan Smart Uniform  dengan Mikrokontroler Arduino Uno dan sensor ultrasonik. Secara praktis hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat:

1. Memberikan informasi tentang penggunaan Smart Uniform dengan Mikrokontroler Arduino Uno.
2. Memberikan informasi tentang penggunaan Smart Uniform dengan sensor
3. Memberikan informasi tentang penerapan Physical Distancing di SMPN 1 Galang.
4. Sumbangan pemikiran dan bahan acuan bagi tenaga pendidik dan kepala sekolah di SMPN 1 Galang.

• Defenisi Operasional

1. Smart Uniform atau dapat diartikan sebagai seragam pintar yaitu sebuah alat yang didesain secara inovatif dengan fitur Sensor Ultrasonik untuk mendeteksi jarak. sehingga mempermudah bagi si pengguna seragam untuk menerapkan physical distancing yang telah dianjurkan oleh pemerintah terutama di tempat ramai.
2. Mikrokontroler adalah sebuah chip penyimpanan program yang berfungsi untuk mengontrol rangkaian elektronik. Mikrokontroller tersusun oleh Central Processing Unit (CPU), memori dan RAM, I/O (input/output) tertentu dan unit pendukung yang sudah terintegrasi di dalamnya. (Kadir, 2015)
3. Arduino Uno merupakan salah satu Arduino yang sering digunakan, mudah di dapat dan harganya relatif Arduino ini dilengkapi dengan modul dan mikrokontroler ATMEGA328P versi R3 yang merupakan versi terakhir untuk mendukung mikrokontroler agar dapat bekerja. Dibawah ini adalah Mikrokontroler ATMEGA328P yang sudah terbentuk modul Arduino uno. (Junaidi & Prabowo, 2018)
4. Physical distancing adalah  serangkaian tindakan dalam pengendalian infeksi non-farmasi yang bertujuan untuk menghentikan atau memperlambat penyebaran penyakit menular. Tujuan utama dari kebijakan pembatasan ini adalah untuk mengurangi kemungkinan kontak fisik antara orang yang terinfeksi dan orang lain yang tidak terinfeksi, sehingga dapat meminimalkan terjadinya penularan penyakit, virus, morbiditas, dan akibat buruk lainnya yang dapat berakibat kepada kematian (Yunus & Rezki, 2020).

         BAB II

          KAJIAN  PUSTAKA

2.1 Kerangka Teoritis

2.1.1      Smart Uniform

Smart Uniform  atau dapat diartikan sebagai seragam pintar yaitu sebuah alat yang didesain secara inovatif dengan fitur Sensor Ultrasonik untuk mendeteksi jarak. sehingga mempermudah bagi si pengguna jaket untuk menerapkan physical distancing yang telah dianjurkan oleh pemerintah terutama di tempat ramai.

2.1.2     Mikrokontroler

Mikrokontroler pada dasarnya adalah komputer dalam satu chip, yang di dalamnya terdapat mikroprosesor, memori, jalur Input/Output (I/O) dan perangkat pelengkap lainnya. Kecepatan pengolahan data pada mikrokontroler lebih rendah jika dibandingkan dengan PC. Pada PC kecepatan mikroprosesor yang digunakan saat ini telah mencapai orde GHz, sedangkan kecepatan operasi mikrokontroler pada umumnya berkisar antara 1 – 16 MHz. Begitu juga kapasitas RAM dan ROM pada PC yang bisa mencapai orde Gbyte, dibandingkan dengan mikrokontroler yang hanya berkisar pada orde byte/Kbyte.

Meskipun kecepatan pengolahan data dan kapasitas memori pada mikrokontroler jauh lebih kecil jika dibandingkan dengan komputer personal, namun kemampuan mikrokontroler sudah cukup untuk dapat digunakan pada banyak  aplikasi terutama karena ukurannya yang kompak. Mikrokontroler sering digunakan pada sistem yang tidak terlalu kompleks dan tidak memerlukan kemampuan komputasi yang tinggi.

Sistem yang menggunakan mikrokontroler sering disebut sebagai embedded system atau dedicated system. Embeded system adalah sistem pengendali yang tertanam pada suatu produk, sedangkan dedicated system adalah sistem pengendali yang dimaksudkan hanya untuk suatu fungsi tertentu. Sebagai contoh, printer adalah suatu embedded system karena di dalamnya terdapat mikrokontroler sebagai pengendali dan juga dedicated system karena fungsi pengendali tersebut berfungsi hanya untuk menerima data dan mencetaknya. Hal ini berbeda dengan suatu PC yang dapat digunakan untuk berbagai macam keperluan, sehingga mikroprosesor pada PC sering disebut sebagai general purpose microprocessor (mikroprosesor serba guna). Pada PC berbagai macam software yang disimpan pada media penyimpanan dapat dijalankan, tidak seperti mikrokontroler hanya terdapat satu software aplikasi.

Menurut Kadir (2015), Mikrokontroler adalah sebuah chip penyimpanan program yang berfungsi untuk mengontrol rangkaian elektronik. Mikrokontroller tersusun oleh Central Processing Unit (CPU), memori dan RAM, I/O (input/output) tertentu dan unit pendukung yang sudah terintegrasi di dalamnya. (Kadir, 2015).

Menurut Winoto (2008), Mikrokontroler adalah sebuah system microprocessor dimana didalamnya sudah terdapat CPU, ROM, RAM, I/O, Clock dan peralatan internal lainnya yang sudah saling terhubung dan terorganisasi (teralamati) dengan baik oleh pabrik pembuatnya dan dikemas dalam satu chip yang siap pakai. Sehingga kita tinggal memprogram isi ROM sesuai aturan penggunaan oleh pabrik yang membuatnya.

Teknologi yang digunakan pada mikrokontroler AVR berbeda dengan mikrokontroler seri MCS-51. AVR berteknologi RISC (Reduced Instruction Set Computer), sedangkan seri MCS-51 berteknologi CISC (Complex Instruction Set Computer). Mikrokontroler AVR dapat dikelompokkan menjadi empat kelas, yaitu keluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega, dan keluarga AT89RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori, kelengkapan peripheral dan fungsinya. Dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan mereka bisa dikatakan hampir sama. Oleh karena itu, dipergunakan salah satu AVR produk Atmel, yaitu ATMega8535.

2.1.2.1     Mikrokontroler AVR ATMega8535

Menurut Wardhana (2006), Mikrokontroler AVR (Alf and Vegard’s Risc processor) memiliki arsitektur 8 bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16 bit (16-bits word) dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 (satu) siklus clock. Mikrokontroler AVR berteknologi RISC (Reduced Instruction Set Computing). Secara umum, AVR dikelompokkan menjadi 4 kelas, yaitu keluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega dan keluarga AT86RFxx.

Gambar 2.1 Mikrokontroler AVR ATMega8535

Adapun fitur-fitur Mikrokontroler AVR ATMega8535 tersebut antara lain:

1. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port
2. ADC 10 bit sebanyak 8
3. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan
4. CPU yang terdiri atas 32 buah
5. Watchdog Timer dengan osilator internal.
6. SRAM sebesar 512 byte.
7. Memori Flash sebesar 8 KB dengan kemampuan Read While Write.
8. Unit interupsi internal dan eksternal.
9. Port antarmuka
10. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat
11. Antar-muka komparator analog.
12. Port USART untuk komunikasi serial.

Mikrokontroler AVR (Advance Versatile RISC processor) memiliki arsitektur RISC 8 bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16-bit (16-bits word) dan sebagian besar instruksi di eksekusi dalam 1 (satu) siklus clock, berbeda dengan instruksi MCS 51 yang membutuhkan 12 siklus clock. Tentu saja itu terjadi karena kedua jenis mikrokontroler tersebut memiliki arsitektur yang berbeda.

Selain mudah didapatkan dan lebih murah ATMega8535 juga memiliki fasilitas yang lengkap. Untuk tipe AVR ada 3 jenis yaitu AT Tiny, AVR klasik, ATMega. Perbedaannya hanya pada fasilitas dan I/O yang tersedia serta fasilitas lain seperti ADC, EEPROM dan lain sebagainya. Salah satu contohnya adalah ATMega8535. Memiliki teknologi RISC dengan kecepatan maksimal 16 MHz membuat ATMega8535 lebih cepat bila dibandingkan dengan varian MCS 51. Dengan fasilitas yang lengkap tersebut menjadikan ATMega8535 sebagai mikrokontroler yang powerfull.

2.1.3    Arduino Uno

Menurut Feri Djuandi (2011), Arduino merupakan sebuah platform yang bersifat open source yang dapat dilihat pada gambar 1. Arduino bukan hanya sebuah alat pengembang tetapi juga merupakan kombinasi antara hardware, bahasa pemrograman dan IDE (Integrated Development). IDE merupakan suatu software yang memiliki fungsi untuk menulis program, mengnyimpan dan mengunggah ke memori mikrokontroler.

Secara umum Arduino terdiri dari dua bagian, yaitu: 1.Hardware papan input/output (I/O). 2.Software Arduino meliputi IDE untuk menulis program, driver untuk koneksi dengan komputer, contoh program dan library untuk pengembangan program.

Menurut Rahmad (2016), Komponen utama di dalam papan Arduino adalah sebuah microcontroller 8 bit dengan merk ATmega yang dibuat oleh perusahaan Atmel Corporation, spesifikasinya dapat dilihat pada tabel 1. Berbagai papan Arduino menggunakan tipe ATmega yang berbeda-beda tergantung dari spesifikasinya, sebagai contoh Arduino Uno  menggunakan ATmega328.

2.1.3.1     Bagian-Bagian Arduino Uno

 

Gambar 2.2  Arduino Uno

((https://taufiikrahmad.wordpress.com/)diunduh  tanggal 31 juli 2021)

Bagian-bagian pada arduino diantaranya adalah:

1. Digital I/O

Arduino UNO memiliki 14 pin yang bisa digunakan untuk input dan output (input berupa sensor-sensor, dan output seperti LED, Speaker, Servo, dan sebagainya). Pin tersebut mulai dari 0 sampai 13, tapi khusus untuk pin 3, 5, 6, 9, 10 dan 11 dapat digunakan sebagai pin analog output. Arduino Uno dapat memprogram pin output analog dengan nilai 0-255, mewakili tegangan 0-5V.

2. Analog Input

Arduino UNO memiliki 6 pin yang bisa digunakan untuk input sensor analog, seperti sensor benda, sensor cahaya, sensor suhu dan sebagainya. Pin tersebut mulai dari 0 sampai 5. Nilai sensor dapat dibaca oleh program dengan nilai antara 0-1023, itu mewakili tegangan 0-5V.

3. USB

Arduino UNO adalah jenis Arduino yang dapat diprogram menggunakan USB tipe A to tipe B. Untuk yang tipe A disambungkan ke komputer, yang B dipasangkan ke Arduino UNO. USB ini sudah langsung tersambung ke power, jadi tidak diperlukan baterai atau yang lain saat melakukan pemrograman.

4. Power

Arduino UNO memiliki power 5V yang bisa digunakan untuk rangkaian, dan juga yang 3.3V, serta adanya ground.

5. ICSP

ICSP singkatan dari In-Circuit Serial Programming, fungsinya ketika ingin memprogram Arduino langsung, tanpa menggunakan Bootloader. Tapi kebanyakan pengguna Arduino tidak menggunakan ini, jadi tidak terlalu digunakan walaupun sudah disediakan.

6. Kristal

Chip Mikrokontroler adalah otak dari Arduino, dan kristal adalah jantungnya Arduino. Jantung Arduino ini dapat berdetak sebanyak 16 juta kali perdetik atau bisa disebut 16MHz. Mikrokontroler melakukan sebuah operasi untuk setiap detaknya Kristal.

7. Socket DC

Socket DC adalah tombol khusus yang ada pada Arduino, berfungsi ketika mengulang keposisi awal program yang digunakan.

8. Reset

Reset adalah tombol khusus yang ada pada Arduino, berfungsi ketika mengulang ke posisi awal program yang digunakan. Jika error terjadi gunakan tombol reset ini.

Tabel 2.1. Spesifikasin Arduino Uno

Spesifikasi	Detail
Mikrokontroler	Atmega328
Operasi tegangan	5V
Input tegangan	7-12V
Digital I/O	14 (6 PWM output)
Analog Input	6
Arus DC tiap pin I/O	50
Memori flash	32 KB
SRAM	2 KB (Atmega328)
EEPROM	1 KB (Atmega328)
Clock speed	16 MHz

(Wicaksono 2016)

2.1.3.2     Pemrograman Arduino

Menurut Robby Yuli Endra et al., (2020), Bahasa pemrograman yang digunakan oleh Arduino menggunakan bahasa C. Akan tetapi, bahasa pemrograman ini memiliki fungsi-fungsi khusus yang hanya ada di Arduino seperti pinMode( ), digitalWrite ( ), dan lain-lain.

Menurut Junaidi & Prabowo (2018), Berdasarkan pengalaman, fungsi-fungsi yang ada dalam bahasa pemrograman arduino relatif sedikit dan banyak yang mengadopsi bahasa pemrograman C.

2.1.3.3      Aplikasi Arduino IDE

Pememprograman board Arduino, maka dibutuhkan aplikasi Arduino IDE (Integrated Development Environment) yang berfungsi untuk membuat, membuka, dan mengedit program. Aplikasi ini dirancang agar memudahkan penggunanya dalam membuat berbagai aplikasi. Arduino IDE memiliki struktur bahasa pemrograman yang sederhana dan fungsi yang lengkap, sehingga mudah untuk dipelajari oleh pemula sekalipun. Para programmer menyebut source code arduino dengan istilah “sketches“. Sketch merupakan source code yang berisi logika dan algoritma yang akan diupload ke dalam IC mikrokontroler (Arduino).

 

Gambar 2.3 Aplikasi Arduino IDE

Gambar 2.3 Bagian-Bagian Aplikasi Arduino IDE

Menurut Santoso (2015), Tampilan aplikasi Arduino IDE tampak seperti gambar Bagian-bagian aplikasi Arduino IDE terdiri dari:

1. Verify : berfungsi untuk memverifikasi terlebih dahulu Sketch yang telah dibuat sebelum diupload ke Board
2. Upload : berfungsi untuk mengupload sketch ke board
3. New Sketch : berfungsi untuk Membuka window baru dan membuat sketch.
4. Open Sketch : Membuka sketch yang telah dibuat. Sketch yang dibuat akan disimpan dengan ekstensi file “.ini”.
5. Save Sketch : berfungsi untuk menyimpan sketch.
6. Serial Monitor : Membuka interface untuk komunikasi
7. Keterangan Aplikasi : berfungsi untuk menampilkan pesan saat aplikasi

    Compiling dan Done Uploading ketika kita mengupload sketch ke Arduino.

8. Konsol : berfungsi untuk menampilkan Pesan tentang Sketch yang dikerjakan aplikasi. Misal, ketika aplikasi mengcompile atau ketika ada kesalahan pada sketch yang kita buat, maka informasi error dan baris akan diinformasikan di bagian
9. Tempat Sketch : berfungsi untuk menunjukkan posisi baris kursor yang sedang aktif pada sketch.
10. Informasi Port : berfungsi untuk memberikan informasi port yang terhubung

2.1.3.4       Membuat Program

Dalam membuat program pada smart uniform berbasis mikrokontroler Arduino Uno diperlukan sebuah program kesuluruhan dari semua komponen yang dituliskan di dalam Arduino software IDE adapun program yang sudah dibuat dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

2.1.3.4.1 Cara Install dan Penggunaan Sofware

Link download: https://www.arduino.cc/en/software

Selanjutnya install “driver CH340”

https://cdn.sparkfun.com/assets/learn_tutorials/5/9/7/Windows-CH340-Driver.zip https://cdn.sparkfun.com/assets/learn_tutorials/8/4/4/CH341SER.EXE

Masukkan program ke dalam aplikasi

Code Program

// karim.arifmafatia@polinema.ac.id // Ultrasonic Distance alarm const int trigPin1 = 5; // identifikasi pin sensor 1 || angka 5 untuk port D5 Arduino const int echoPin1 = 6; // identifikasi pin sensor 1 || angka 6 untuk port D6 Arduino const int trigPin2 = 7; // identifikasi pin sensor 2 || angka 7 untuk port D7 Arduino const int echoPin2 = 8; // identifikasi pin sensor 2 || angka 8 untuk port D8 Arduino const int trigPin3 = 9; // identifikasi pin sensor 3 || angka 9 untuk port D9 Arduino const int echoPin3 = 10; // identifikasi pin sensor 3 || angka 10 untuk port D10 Arduino const int buzzer = 11; // identifikasi pin buzzer || angka 11 untuk port D11 Arduino const int ledPin = 2; // identifikasi pin LED || angka 2 untuk port D2 Arduino long duration, distance, RightSensor,BackSensor,FrontSensor,LeftSensor,safetyDistance; void setup() pinMode(trigPin1, OUTPUT); // Sets the trigPin as an Output pinMode(echoPin1, INPUT); // Sets the echoPin as an Input pinMode(trigPin2, OUTPUT); // Sets the trigPin as an Output pinMode(echoPin2, INPUT); // Sets the echoPin as an Input pinMode(trigPin3, OUTPUT); // Sets the trigPin as an Output pinMode(echoPin3, INPUT); // Sets the echoPin as an Input pinMode(buzzer, OUTPUT); pinMode(ledPin, OUTPUT); Serial.begin(9600); // Starts the serial communication void loop() SonarSensor(trigPin1, echoPin1); RightSensor = distance; SonarSensor(trigPin2, echoPin2); LeftSensor = distance; SonarSensor(trigPin3, echoPin3); FrontSensor = distance; Serial.print(LeftSensor); Serial.print(” – “); Serial.print(FrontSensor); Serial.print(” – “); Serial.println(RightSensor); void SonarSensor(int trigPin,int echoPin) digitalWrite(trigPin, LOW); delayMicroseconds(2); digitalWrite(trigPin, HIGH); delayMicroseconds(10); digitalWrite(trigPin, LOW); duration = pulseIn(echoPin, HIGH); distance = (duration/2) / 29.1; // rumus jarak safetyDistance = distance; if (safetyDistance <= 150){ // masukkan jarak yang diinginkan digitalWrite(buzzer, HIGH); digitalWrite(ledPin, HIGH); else{ igitalWrite(buzzer, LOW); digitalWrite(ledPin, LOW);

Compile Program

1. Klik ikon “Verify”
2. Tunggu sampai muncul keterangan “done”

Setting Board Arduino sebelum di download

Pilih:     Tool – Board – Arduino AVR Board – Arduino Nano

Setting Processor Arduino sebelum di download

tunggu sampai proses selesai.

2.1.3.4.2     Instalasi Alat

 

 

Gambar 2.4 Instalasi Alat Smart Uniform Berbasis Arduino Uno

 

Keterangan rangkaian :

1. Seragam yang terlihat biasa tetapi memiliki 3 kantong kecil untuk lokasi Sensor Ultrasonik. 1 di bagian belakang dan masing-masing 1 di lengan kiri dan

2. HC-SR04 (Ultrasonic) sebagai sensor jarak yang terdiri dari 3 buah.

       3.     Sebuah Arduino Nano sebagai kontrol program.

       4.     Buzzer sebagai indikator respons berupa suara.

       5.     LED sebagai indikator respons berupa bunyi.

       6.     Sebuah baterai sebagai power supply rangkaian.

Wiring diagaram dari rangkaian “SMART UNIFORM SEBAGAI PENERAPAN PHYSICAL DISTANCING”. Dimana warna merah berupa tegangan + (positif) yang terdiri dari 9 dan 5 volt. Output data dari sensor HC-SR04 Trig dan Echo. Salah satu kaki dari LED dan Buzzer masuk pin data Arduino nano dan sisanya masuk GND.

 

2.1.3.4.3 Komponen-Komponen Smart Uniform Berbasis Arduino Uno

Berikut komponen-komponen yang akan digunakan pada Arduino Uno untuk merangkai Smart Uniform.

Tabel 2.1 Komponen-Komponen Smart Uniform Berbasis Arduino Uno

 

Asambling Hardware

 

2.1.4     Sensor

Menurut Weeks (2015), Sensor adalah  suatu alat yang dapat mengukur atau mendeteksi suatu besaran berupa variasi magnetis, sinar, panas, magnetis dan kimia yang diubah menjadi tegangan dan arus listrik. Sensor terdiri dari bagian transduser yang dilengkapi dengan atau tanpa penguat sinyal yang terbentuk dalam sistem pengindra. Dalam lingkungan sistem robotika, sensor berperan layaknya mata, mata, pendengaran, hidung, lidah yang kemudian akan diolah oleh kontroller sebagai otaknya.

Menurut Arief (2011), Sensor ultrasonik adalah sensor yang bekerja berdasarkan prinsip pantulan gelombang suara dan digunakan untuk mendeteksi keberadaan suatu objek atau benda tertentu didepan frekuensi kerja pada daerah diatas gelombang suara dari 20 kHz hingga 2 MHz. Sensor ultrasonik terdiri dari dari dua unit, yaitu unit pemancar dan unit penerima struktur, unit pemancar dan penerima. Sangatlah sederhana sebuah kristal piezoelectric dihubungkan dengan mekanik jangkar dan hanya dihubungkan dengan diafragma penggetar tegangan bolak-balik yang memiliki frekuensi kerja 20 kHz hingga 2 MHz  Struktur atom dari Kristal piezoelectric menyebabkan berkontraksi mengembang atau menyusut, sebuah polaritas tegangan yang diberikan dan ini disebut dengan efek piezoelectric pada sensor ultrasonik.

Pantulan gelombang ultrasonik terjadi bila ada objek tertentu dan pantulan gelombang ultrasonik akan diterima kembali oleh unit sensor penerima. Selanjutnya unit sensor penerima akan menyebabkan diafragma penggetar akan bergetar dan efek piezoelectric menghasilkan sebuah tegangan bolak-balik dengan frekuensi yang sama. Untuk lebih jelas tentang prinsip kerja dari sensor ultrasonik dapat dilihat prinsip dari sensor ultrasonik pada gambar 1 berikut ini :

Gambar 2.5 Prinsip Sensor Ultrasonik

Sumber: ((www.google.com/ilustrasi sensor ultrasonic.pdf.com) diunduh tanggal 31 juli 2021

Besar amplitudo sebuah sinyal elektrik yang dihasilkan sensor penerima tergantung dari jauh dekatnya sebuah objek yang akan dideteksi serta kualitas dari sensor pemancar dan sensor penerima. Proses sensoring yang dilakukan pada sensor ini menggunakan metode pantulan untuk menghitung jarak antara sensor dengan objek sasaran. Prinsip pemantulan dari sensor ulrasonik dapat dilihat pada gambar 2 berikut ini:

Gambar 2.6  Prinsip Pemantulan Ultrasonik

Sumber: ((http://www.info-pedia.net/tutorial-arduino-mengakses-sensor- ultrasonic-hc-), diunduh tanggal 31 juli 2021)

2.1.4.1     Sensor Ultrasonik HCSRF-04

Prinsip kerja sensor ini adalah transmitter mengirimkan sebuah gelombang ultrasonik lalu diukur dengan waktu yang dibutuhkan hingga datangnya pantulan dari objek Lamanya waktu ini sebanding dengan dua kali jarak sensor dengan objek, sehingga jarak sensor dengan objek dapat ditentukan persamaan 1:

 

BERSAMBUNG