Post on 01-Oct-2021
RANCANG BANGUN ALAT DETEKTOR DAN PERINGATAN
PENGGUNAAN MASKER BERBASIS ARDUINO UNO
HALAMAN SAMPUL
SKRIPSI
Oleh
Abdaur Rusdi Al Mujahid
170210091
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNIK DAN KOMPUTER
UNIVERSITAS PUTERA BATAM TAHUN 2021
RANCANG BANGUN ALAT DETEKTOR DAN PERINGATAN
PENGGUNAAN MASKER BERBASIS ARDUINO UNO
SKRIPSI
Untuk memenuhi salah satu syarat
memperoleh gelar sarjana
HALAMAN JUDUL
Oleh
Abdaur Rusdi Al Mujahid
170210091
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNIK DAN KOMPUTER
UNIVERSITAS PUTERA BATAM TAHUN 2021
iii
SURAT PERNYATAAN ORISINALITAS
iv
SURAT PENGESAHAN
RANCANG BANGUN ALAT DETEKTOR DAN PERINGATAN
PENGGUNAAN MASKER BERBASIS ARDUINO UNO
SKRIPSI
Untuk memenuhi salah satu syarat
memperoleh gelar sarjana
Oleh
Abdaur Rusdi Al Mujahid
170210091
Telah disetujui oleh pembimbing pada tanggal
seperti tertera di bawah ini
Batam,23 Juli 2021
Nopriadi, S.Kom.,M.Kom
Pembimbing
v
ABSTRAK
Perkembangan teknologi Informasi dan komunikasi berkembang begitu pesat dan
telah memicu perkembangan pada teknologi Internet of Think (IoT). Penelitian ini
membahas mengenai Rancang Bangun Sistem Detector Alat Peringatan
Penggunaan Masker Berbasis Mikrokontroler Atmega328 sistem pemindai wajah
untuk akses peringatan penggunaan pada pintu masuk kantor. Sehingga hanya
orang yang mematuhi protokol kesehatan yang bisa masuk kedalam kantor
tersebut dan sistem akan akan menolak apapila ada yang melanggar dan motor
servo akan menutup secara otomatis. Perancangan dan pembuatan alat ini
bertujuan untuk menciptakan sistem peringatan penggunaan masker untuk
mematuhi protokol kesehatan dimana pemindaian wajah sebagai fungsi input,
Sistem ini menggunakan Arduino Uno sebagai pengendali utama sistem.
Komponen output menggunakan Motor Servo, Buzzer, Pin Relay, Lampu LED,
DC Pompa Air. Motor Servo sebagai membuka pintu dan Buzzer berfungsi
memberi peringatan penggunaan masker. Lampu sebagai penanda akses di izinkan
masuk atau ditolak. Pintu otomatis yang dirancang, dikendalikan oleh
mikrokontroler berbasis Arduino Uno. Sensor Infrared memberikan input ke
mikrokontroler untuk mengaktifkan Dc Pompa Air untuk mencuci tangan secara
otomatis dan Sensor Ultarasonic memberikan perintah agar pintu secara otomatis
tertutup setelah dilalui seseorang. Berdasarkan pengujian dan analisis yang
dilakukan, diperoleh kesimpulan bahwa Rancang Bangun Alat Detector dan
Peringatan Penggunaan Masker Berbasis Arduino dapat bekerja dengan baik.
Sistem dapat meningkatkan kesadaran untuk mematuhi protokol kesehatan.
Kata Kunci : Arduino uno, Buzzer, Motor Servo,Sensor Ultrasonic, Sensor
Infrared
vi
ABSTRACT
The development of information and communication technology is growing so
rapidly and has triggered the development of Internet of Think (IoT) technology.
This study discusses the Design of a Detector System for the Use of Masks Based
on the Atmega328 Microcontroller, a face scanning system to access warnings for
use at office entrances. So that only people who comply with health protocols can
enter the office and the system will refuse if there is a violation and the servo
motor will close automatically. The method used in this study is the Arduino
method which designs, manufactures and tests a face scanner system-based tool.
The design and manufacture of this tool aims to create a warning system for using
masks to comply with health protocols where facial scanning is an input function.
This system uses Arduino Uno as the main controller of the system. The output
components use Servo Motors, Buzzers, Relay Pins, LED Lights, Dc Water Pumps.
Servo motor to open the door and a buzzer serves to warn the use of masks, lights
as a marker of access to be allowed to enter or denied. Automatic door designed,
controlled by Arduino Uno based microcontroller. The Infrared Sensor provides
input to the microcontroller to activate the Dc Water Pump to wash hands
automatically and the Ultrasonic Sensoor gives a command to automatically close
the door after someone passes. Based on the tests and analyzes carried out, it was
concluded that the Arduino-Based Design of Detector and Mask Usage Warning
could work well. The system can raise awareness to comply with health protocols.
Keywords : Arduino uno, Buzzer, Servo Motor, Ultrasonic Sensor, Infrared
Sensor
vii
KATA PENGANTAR
Puji Syukur Kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan segala
rahmat dan karuniaNya, sehingga peneliti dapat menyelesaikan laporan tugas
akhir yang merupakan salah satu persyaratan untuk menyelesaikan program studi
strata satu (S1) pada Program Studi Teknik Informatika Universitas Putera Batam.
Peneliti menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Karena itu,
kritik dan saran akan senantiasa peneliti terima dengan senang hati. Dengan segala
keterbatasan, peneliti menyadari pula bahwa skripsi ini takkan terwujud tanpa
bantuan, bimbingan, dan dorongan dari berbagai pihak. Untuk itu, dengan segala
kerendahan hati, peneliti menyampaikan ucapan terima kasih kepada:
1. Ibu Nur Elfi Husda, S.Kom., M.SI. Selaku Rektor Universitas Putera Batam.
2. Bapak Welly Sugianto, S.T., M.M. Selaku Dekan Fakultas Teknik dan
Komputer
3. Bapak Andi Maslan, S.T., M.SI. Selaku Ketua Program Studi Teknik
Informatika.
4. Bapak Ellbert Hutabri, S.Kom., M.Kom. Selaku Dosen Pembimbing
Akademik.
5. Bapak Nopriadi, S.Kom,. M.Kom. selaku pembimbing Skripsi pada
Program Studi Teknik Informatika Universitas Putera Batam.
6. Terima kasih kepada kepala pimpinan Cv.Niaga Eterna yang telah
memberikan izin untuk melakukan penelitian di Cv.Niaga Eterna.
7. Dosen dan Staff Universitas Putera Batam.
8. Orang tua peneliti, yang senantiasa selalu mendoakan keberhasilan peneliti
dalam menyelesaikan Skripsi ini.
9. Teman-teman seperjuangan yang juga selalu memberikan motivasi, baik
kritik, saran, dan berbagai hal dalam rangka pembuatan Skripsi ini.
10. Serta pihak lainnya yang tidak mampu peneliti sebutkan yang telah
berkontribusi dalam penyusunan Skripsi ini.
viii
Semoga Tuhan Yang Maha Esa membalas kebaikan dan selalu mencurahkan
hidayah serta taufik-Nya, Amin.
Batam,23 Juli 2021
Abdaur Rusdi Al Mujahid
ix
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN SAMPUL ........................................................................................... i HALAMAN JUDUL ............................................................................................. ii SURAT PERNYATAAN ORISINALITAS ....................................................... iii SURAT PENGESAHAN ..................................................................................... iv
ABSTRAK ............................................................................................................. v ABSTRACT ........................................................................................................... vi KATA PENGANTAR ......................................................................................... vii
DAFTAR ISI ......................................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xi DAFTAR TABEL ............................................................................................... xii BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ............................................................................................ 1 1.2 Identifikasi Masalah .................................................................................... 3
1.3 Batasan Masalah .......................................................................................... 3 1.4 Rumusan Masalah ....................................................................................... 3
1.5 Tujuan Penelitian ......................................................................................... 4 1.6 Manfaat Penelitian ....................................................................................... 4 1.6.1 Manfaat Teoritis .......................................................................................... 4
1.6.2 Manfaat Praktis ........................................................................................... 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA .......................................................................... 6
2.1. Teori Dasar .................................................................................................. 6
2.1.1. Sistem Akses Kontrol .................................................................................. 6
2.1.2. Pengenalan Pola Deteksi Masker ................................................................ 7
2.2. Teori Khusus ............................................................................................... 8
2.2.1. Sensor infrared ............................................................................................ 8
2.2.2. Arduino Uno ................................................................................................ 9
2.2.3. Buzzer ........................................................................................................ 11
2.2.4. Sensor Ultasonic HC-SR04 ....................................................................... 12
2.2.5. Motor Servo ............................................................................................... 13
2.2.6. Papan Bread Board .................................................................................... 14
2.2.7. Pin Relay ................................................................................................... 15
2.2.8. Kabel Jumper ............................................................................................. 15
2.3. Penelitian Terdahulu ................................................................................. 16
2.4. Aplikasi ..................................................................................................... 19
2.4.1. Arduino Software IDE .............................................................................. 19
2.5. Kerangka Berpikir ..................................................................................... 20
BAB III METODE PENELITIAN DAN PERANCANGAN ALAT ............. 21 3.1. Metode Penelitian ...................................................................................... 21
3.1.1. Waktu Penelitian ....................................................................................... 21
3.1.2. Tempat Penelitian ...................................................................................... 22
x
3.1.3. Tahap Penelitian ........................................................................................ 22
3.1.4. Peralatan yang digunakan .......................................................................... 24
3.2. Perancangan alat ........................................................................................ 26
3.2.1. Perancangan perangkat keras ( Hardware ) .............................................. 26
3.2.2. Perancangan Prototipe ............................................................................... 26
3.2.3. Perancangan Elektrik ................................................................................. 27
3.2.4. Perancangan Perangkat lunak ( Software ) ................................................ 27
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................... 29 4.1. Perancangan Perangkat keras .................................................................... 29
4.1.1. Perancangan Mekanik ............................................................................... 29
4.1.2. Perancangan Elektrik ................................................................................. 30
4.2. Perancangan perangkat lunak .................................................................... 33 4.3. Pengujian ................................................................................................... 36
4.3.1. Hasil Pengujian ......................................................................................... 36
4.3.2. Data hasil pengujian .................................................................................. 43
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................. 45 5.1. Kesimpulan ................................................................................................ 45
5.2. Saran .......................................................................................................... 45
Daftar Pustaka ..................................................................................................... 46 Lampiran ............................................................................................................. 48 Lampiran 1. Koding .............................................................................................. 48 Lampiran 2. Daftar Riwayat Hidup ....................................................................... 51
Lampiran 3. Surat Izin Penelitian.......................................................................... 52 Lampiran 4. Bukti Persetujuan Skripsi ................................................................. 55
Lampiran 5. Bukti persetujuan Hardcover ............................................................ 56 Lampiran 6. Loa Jurnal ......................................................................................... 57
Lampiran 7. Hasil Turnitin Skripsi ....................................................................... 58 Lampiran 8. Hasil Turnitin Jurnal ......................................................................... 59
xi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Sensor Infrared................................................................................... 9
Gambar 2.2 Arduino Uno .................................................................................... 11
Gambar 2.3 Buzzer .............................................................................................. 12
Gambar 2.4 Sensor Ultrasonic HC-SR04 ............................................................ 13
Gambar 2.5 Motor Servo ..................................................................................... 14
Gambar 2.6 Bread Board ..................................................................................... 14
Gambar 2.7 Pin Relay .......................................................................................... 15
Gambar 2.8 Kabel Jumper ................................................................................... 15
Gambar 2.9 Aplikasi IDE .................................................................................... 19
Gambar 2.10 Kerangka Berpikir ......................................................................... 20
Gambar 3.1 Tahapan Penelitian........................................................................... 22
Gambar 3.2 Prototipe Alat Detektor Penggunaan Masker .................................. 27
Gambar 3.3 Perancangan Elektrik ....................................................................... 27
Gambar 3.4 Flowchart ......................................................................................... 28
Gambar 4.1 Tampak Depan ................................................................................. 29
Gambar 4.2 Tampak Samping ............................................................................. 30
Gambar 4.3 Rangkaian Motor Servo ................................................................... 30
Gambar 4.4 Rangkaian Sensor IR ....................................................................... 31
Gambar 4.5 Rangkaian Traffic Light Ke Arduino .............................................. 31
Gambar 4.6Rangkaian Buzzer ke Arduino .......................................................... 32
Gambar 4.7 Rangkaian Pin Relay ....................................................................... 33
Gambar 4.8 Program Arduino IDE...................................................................... 34
Gambar 4.9 Program Anaconda .......................................................................... 35
Gambar 4.10 Pengujian Perangat Handsanitaizer otomatis................................. 40
Gambar 4.11 Pengujian Perangkat Pintu Otomatis ............................................. 41
Gambar 4.12 Pengujian Perangkat Peringatan .................................................... 41
Gambar 4.13 Pengujian Sensor Penutup Pintu .................................................... 42
Gambar 4.14 Pengujian Dengan Menggunakan Baju ......................................... 43
Gambar 4.15 Pengujian Dengan Menggunakan Masker ..................................... 40
Gambar 4.16 Pengujian Dengan Tidak Menggunakan Masker ........................... 41
Gambar 4.17 Pengujian Dengan Menggunakan Tangan ..................................... 41
Gambar 4.18 Pengujian Dengan Menggunakan Buku ........................................ 42
xii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 3.1 Waktu Penelitian .................................................................................. 21
Tabel 4.1 Rangkaian Motor Servo........................................................................ 31
Tabel 4.2 Rangkaian Sensor IR ............................................................................ 31
Tabel 4.3 Rangkaian Traffic Light Ke Arduino ................................................... 32
Tabel 4.4 Rangkaian Buzzer ke Arduino ............................................................. 32
Tabel 4.5 Rangkaian Pin Relay ............................................................................ 33
Tabel 4.6 Data hasil pengujian ............................................................................. 44
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Penyebaran dari virus COVID-19 telah memberikan dampak atau pengaruh
besar terhadap kehidupan masyarakat yang ada di dunia maupun di negara
Indonesia sendiri dimana masyarakat maupun penulis sendiri harus menerapkan
protokol kesehatan seperti penggunaan masker. Pandemi COVID-19 mulai
melanda dan menyebar Indonesia sejak Maret 2020 sampai saat sekarang saat
penelitian ini dibuat. Di kota Batam penyebaran COVID-19 sangat berkembang
cepat yang membuat masyarakat harus menerapkan protokol kesehatan yang telah
di keluarkan oleh pemerintah. Dimana aktifitas yang dilakukan sehari hari diluar
rumah harus mematuhi protokol keseharan seperti penggunaan masker.
Penggunaan masker ini sendiri diterapkan di setiap tempat umum seperti mall,
perkantoran, tempat ibadah, tempat pelayaan kesehatan dan lain-lain.
(Siregar et al., 2020) Penggunaan masker ini sendiri di sebutkan dalam
beberapa penelitian bahwa pemakaian masker ini cukup efektif untuk mencegah
penyebaran virus COVID-19. Dari beberapa penelitian yang dilakukan diketahui
virus ini cepat tersebar dari satu orang ke orang lain melalaui medium droplet saat
seseorang yang terpapar sedang bersin. Maka dengan menggunakan masker ini
menjadi salah satu hal yang akan menghambat penyebaran dari virus ini sendiri.
Penggunaan dari masker ini terkadang masih menjadi hal yang tidak biasa di
kalangan masyarakat. Dimana masyarakat juga masih belum begitu sadar akan
bahaya dari virus COVID-19 dimana masih banyak yang tidak menggunakan
2
masker, terutama di tempat tempat umum atau di tempat keramaian. Penelitian
yang peneliti lakukan di perusahaan Niaga Eterna di Kota Batam masih ada
beberapa karyawan dan pelanggan yang masuk ke dalam perusahaan yang tidak
menggunakan masker dan melangar protokol kesehatan.
Dari permasalahan tersebut, peneliti ingin merancang sebuah prototipe alat
peringatan penggunaan masker otomatis yang berbasis Arduino Uno. Dimana alat
ini dirancang dan di lengkapi dengan monitoring yang diakses melalui Webcam
maupun kamera Cctv, penelitian ini telah dilakukan sebelumnya oleh (Arista,
2015) berjudul “Perbaikan Kualitas CitraWajah Menggunakan Metode Fast
Fourier Transform (FFT) Pada Aplikasi Monitoring Ruangan yang dirancang
Berbasis Webcam yang dapat melihat Akurasi Face Recognition” yang dimana
penggunaan webcam sebagai alat yang mengambil citra wajah. Dari penelitian
tersebut masih terdapat kekurangan dimana si peneliti tidak menerapkan
penggunaan mikrokontroler seperti Arduino dan sejenisnya.
Maka dari penelitian tersebut peneliti ingin mengembangkan penelitian
tersebut yang menerapkan sistem monitoring penggunaan masker yang terhubung
dengan mikrokontroler sebgai alat peringatan bagi yang tak menggunakan masker.
Berdasarkan penelitian tersebut maka Tugas Akhir ini bertujuan untuk
mengembangkan kekurangan tersebut.
Peneliti kembali menegaskan permasalahan yang telah disampaikan
sebelumnya, bahwa peneliti ingin mengembangkan suatu alat detektor
penggunaan masker yang dilengkapi sistem peringatan yang dapat diterapkan di
3
tempat tempat umum agar dapat mencegah penyebaran virus COVID-19 dan
kesadaran masyarakat akan pentingnya penggunaan masker. Oleh karena itu,
peneliti ingin menyelesaikan permasalahan tersebut melalui penelitian berjudul
“RANCANG BANGUN ALAT DETEKTOR DAN PERINGATAN
PENGGUNAAN MASKER BERBASIS ARDUINO UNO”.
1.2 Identifikasi Masalah
Sebagai pedoman peneliti dalam menjelaskan bagian pembahasan penelitian,
berdasarkan latar belakang permasalahan yang telah dipaparkan sebelumnya,
maka peneliti mengidentifikasikan beberapa permasalahan, yaitu:
1. Kurangnya kesadaran akan bahaya penyebaran virus COVID-19.
2. Kurangnya kesadaran akan pentingnya penggunaan masker.
1.3 Batasan Masalah
Batasan masalah dirancang oleh karena berbagai keterbatasan yang dialami
oleh peneliti, serta bertujuan agar penelitian yang dilakukan menjadi lebih
terpusat. Berikut adalah batasan masalah yang ditentukan oleh peneliti :
1. Alat ini hanya dalam bentuk prototipe bukan dalam aplikasi sebenarnya.
2. Penggunaan webcam hanya sebagai pendeteksi penggunaan masker.
3. Pengotrol peringatan sistem ini menggunakan Mikrokontroler arduino
uno.
1.4 Rumusan Masalah
Masalah yang telah ditentukan dalam sebuah penelitian harus dirumuskan
secara spesifik agar memperoleh hasil yang akurat. Oleh karena itu diperlukan
4
sebuah pedoman khusus dalam melakukan penelitian, yaitu perumusan masalah.
Berikut adalah rumusan masalah yang menjadi pedoman peneliti dalam
menjelajahi penelitian :
1. Bagaimana fungsi dari alat detector dan peringatan dalam penggunaan
masker?
2. Bagaimana cara kerja dari sistem pendeteksi penggunaan masker yamg
terhubung ke sistem Mikrokontroler arduino uno ?
1.5 Tujuan Penelitian
Secara umum, penelitian ini ditujukan agar dapat mencegah penyebaran
virus COVID-19 dan meningkatkan kesadaran akan pentingnya penggunaan
masker. Tetapi secara rinci, penelitian ini dimaksudkan dengan tujuan :
1. Mengurangi angka penyebaran virus COVID-19.
2. Menyadarkan kepada masyarakat akan pentingnya penggunaan masker.
3. Dapat memudahkan petugas untuk memberikan peringatan bagi
masyarakat yang melanggar penggunaan masker.
1.6 Manfaat Penelitian
1.6.1 Manfaat Teoritis
1. Dapat menambah wawasan dalam protokol kesehatan dalam
pandemi COVID-19
2. Dapat mengurangi angka penyebaran virus COVID-19.
3. Memberikan rasa nyaman dan aman bagi masyarakat yang
beraktifitas diluar rumah.
5
4. Dapat memberikan pelajaran dan peringatan bagi masyarakat yang
tak menggunakan masker .
5. Dapat digunakan sebagai referensi dalam pembuatan karya lainnya,
jurnal penelitian maupun karya ilmiah.
1.6.2 Manfaat Praktis
1. Peneliti ini dapat bermanfaat akan pentingnya penggunaan masker.
2. Dapat memberikan dampak positif bagi masyarakat yang melakukan
aktifitas di luar rumah.
6
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Teori Dasar
Dalam perancangan penulisan skripsi ini penulis mendapatkan informasi
dari sumber sumber penelitian terdahulu, dimana informasi ini menjadi
perbandingan dan sumber data penulis. Di dalam perancangan penulisan skripsi
ini penulis menggunakan beberpa teori yaitu sebagai berikut :
2.1.1. Sistem Akses Kontrol
Sistem ini dirancang sebagai sistem peringatan kepada setiap
karyawan maupun pelanggan yang akan masuk kesuatu tempat,dimana
ditempatkan suatu perangkat dan alat kontrol pendeteksi atau detektor yang
akan mengarah kepada pembatasan personel yang akan masuk atau ingin
mengakses suatu perusahaan (Rahmawati Mega, 2021).
Suatu sistem akses kontrol identik dengan suatu sistem penjagaan
palang pintu, perbatasan , personel keamanan. Apabila suatu sistem akses
kontrol diamankan secara manual akan memerlukan proses yang panjang
dan memiliki biaya dan membutuhkan tambahan personel penjaga, maka
untuk mengatasi ini semua dapat dilakukan dengan perancangan suatu
sistem komputerisasi microkontroler untuk mengatasi itu semua. Sistem
kontrol akses yang umumnya dijaga oleh personel secara manual maupun
yang berbasis teknologi seperti yang hanya digabungkan dengan kunci kini
telah banyak dikembangkan, misalnya dikombinasikan dengan sistem kartu
seperti RFID (Magnetic Card), kartu pintar atau kartu lainnya, atau dengan
7
sistem biometrik seperti sidik jari untuk keamanan yang lebih tinggi.
2.1.2. Pengenalan Pola Deteksi Masker
Dalam (Santoso & Kristianto, 2020) pengenalan pola sistem
pencarian atau penginputan data yang dilakukan penulis untuk mendeteksi
penggunaan masker meliputi tiga tahapan pengolahan yang dilakukan yaitu :
1. OpenCv
OpenCV merupakan library computer vision yang open source dan
sangat populer serta digunakan untuk memproses dan menganalisis pada
images. Terdapat lebih 2500 algoritma optimasi yang bisa digunakan untuk
memanipulasi untuk memproses dan mengedit images dengan menggunakan
OpenCV. Dengan adanya OpenCV mendukung berbagai bahasa
pemprograman seperti C, C++, Python, Java, dan PHP. Beberapa aplikasi
OpenCV yang bisa diterapkan diantaranya adalah Interaksi Manusia
Komputer (HCI), Identifikasi dan Pengenalan Objek, Deteksi dan
Pengenalan Wajah , Pengenalan Gestur, Tracking Gerakan, Proses pada
image, dan Mobile Robotics.
2. Haar Cascade Classifier
Algoritme Haar cascade digunakan untuk melakukan proses
pendeteksian wajah atau objek yang berupa gambar digital. Algoritme ini
menampilkan fungsi matematika yang berupa kotak dengan menampilkan
nilai RGB pada setiap pixel, setelah itu Viola-Jones mengembangkan
algoritme ini, dimana setiap kotak diproses dan menghasilkan beberapa nilai
yang berupa daerah gelap dan terang. Dan nilai-nilai tersebut yang akan
8
dijadikan sebagai dasar dalam pemrosesan gambar, sehingga dikenal dengan
Haar-Like Feature .
Proses perhitungan nilai fitur dari Algoritma Haar yaitu dengan
mengurangkan nilai pixel pada daerah putih dengan daerah hitam.
Algoritme ini menggunakan Integral Image dari sebuah citra gambar dalam
bentuk grayscale yang tiap nilai pixel akan dijumlahkan dari nilai pixel kiri
atas menuju ke kanan bawah.
3. Local Binery Pattern Histogram (LBPH)
Pengenalan wajah dimulai dari hasil deteksi streaming Webcam dengan
diperoleh dari hasil training Haar Cascade yang akan dicocokkan dengan
Algoritma Local Binary Pattern Histogram (LBPH) . Pencocokan dengan
metode LBPH menggunakan nilai biner histogram yang telah diekstrasi dari
gambar untuk mendapatkan nilai prediksi dalam mengidentifikasikan
pemilik wajah.
2.2. Teori Khusus
2.2.1. Sensor infrared
(Qosim, Mar. Marpaung, 2020) sensor ini sendiri memiliki
kolaborasi atau pengabungan dua buah sistem transistor dan led infra merah
yang disatukan secara optik, pengambaran dari cara kerja sensor infrared ini
sendiri yaitu disaat suatu benda atau sesuatu yang berada di depan sensor
atau pun lagi bergerak didepan sensor akan menimbulkan reaksi atau sensor
itu sendiri akan aktif ssecara otomatis. Sensor infrared ini sendiri memiliki
jangkauan jarak pemindaian sejauh 2 CM sampai dengan 400 CM didepan
9
sensor, selain itu sensor infrared sendiri memiliki supply tegangan tenaga
mulai dari titik terendah yaitu 15 mA sampai tengangan 5V. Infrared ini
juga memiliki sebuah chip LM393 yang dapat menstabilkan jalannya sensor
ini sendiri. Dimensi atau panjang dari sensor ini yaitu sepanjang 2,5 CM
Gambar 2.1 Sensor Infrared
Sumber : Data Peneliti 2021
2.2.2. Arduino Uno
(Bento, 2018) Arduino merupakan mikrokontroler yang dimana
memiliki rancangan papan tunggal open source yang berasal dari platform
Wiring, yang dimana dapat digunakan dan dipakai didalam berbagai macam
bidang yang terhubung kedalam alat elektronik. Arduino sendiri memiliki
prosesor prosesor Atmel AVR, yang dilengkapi dengan sistem perangkat
lunak Arduino yang dapat diakses dengan bahasa pemrograman C.
Sistem daya Arduino Uno memiliki sumber daya yang dapat
disalurkan melalui koneksi USB yang memiliki arus tegangan 5 volt. Dari
perangkat Arduino Uno memiliki 28 fitur kaki yang dapat digunakan yan
terdiri dari :
10
1. Kaki I/ O digital
Dimana kaki I/O ini mempunyai 14 kaki yang di urutkan dengan kode
angka 0 ampai 13, dimana masing masing kaki dapat menerima atau dapat
beroperasi dengan tegangan tenaga 5 volt. Dimana selain itu pin 2, 5, 6, 9,
10 dan 11 dapat dijadikan pembagi keluaran PWM .
2. Input analog
Input Analog ini memiliki 6 kaki yang di berikan kode kaki mulai dari
A0, A1, A2, A3, A4, dan A5 yang dimana yang memiliki fungsi sebagai
tegangan input ke arduino uno disaat menggunakan satu energi eksternal
yang tidak harus dari USB serta sebuah adaptor.
3. Pin power
Pin Power ini sendiri memiliki beberapa pin yang terdiri dari 5 pin yang
terdiri dari pin 3.3 V, Pin 5 V, 2 buah Pin GNd, dan satu pin Vin
4. Pin reset
Arduino Uno juga memeiliki sebuah tombol reset yang dapat digunakan
sebelum sebuah data di masukan, tombol ini dapat dijadikan sebuah
pembantu sebelum keraguan akan sebuah datang yang salah dimasukan
kedalam sebuah arduino yang sedang berjalan.
5. Pin koneksi
Arduino UNO Atmega 328 mempunyai serial komunikasi UART TTL
(5V), yang dimana terdiri dari 2 kode pin yaitu 0 (RX) dan 1 (TX). Dimana
dalam istim kerja dari pin 0 dan 1 yang akan memberian pemberitahuan
melalui LED RX dan TX yang terdapat di board yang dimana akan menyala
11
disaat data sedang ditransmit melalui chip USB-to-serial dan koneksi USB
pada komputer (tapi tidak untuk komunikasi serial pada pin 0 dan 1).
6. Memori Arduino Uno
Arduino sendiri memiliki kapasitas memori yang terdiri dari Memori
flash 32KB, 2KB SRAM serta 1KB EEPROM .
Gambar 2.2 Arduino Uno
Sumber : Data Peneliti 2021
2.2.3. Buzzer
(Sukarjadi, 2017) Buzzer sendiri merupakan perangkat yang dapat
mengeluarkan suara yang dihasilkan dari getaran listrik yang di salurkan.
Perangkat ini terdiri dari sebuah diafragma yang terdiri dari kumparan,
dimana apapila kumparan tersebut diberikan aliri arus listrik maka
kumparan tertarik kedalam tergantung dari polaritas magnet yang ada.
Perangkat ini biasa sering dipakai atau dijumpai pada perangkat perangkat
seperti bell atau perangkat penanda yang menggeluarkan suara peringatan.
12
Gambar 2.3 Buzzer
Sumber : Data Peneliti 2021
2.2.4. Sensor Ultasonic HC-SR04
(Fallis, 2017) Sensor ini sendiri bekerja dengan sebuah prinsip
pantulan gelombang suara yang digunakan untuk mendeteksi ebuah objek
atau benda yang berada didepan sensor. Dimana dari pantulan yang diterima
akan dikirim sebagai data yang didapat dari pemabacaan data sensor. Untuk
frekuensi dari sensor ini sendiri yaitu dari titik 40 KHz sampai mencapai
titik 400 KHz. Sensor ultrasonik HC-SR04 terdiri dari dua sitemkerja yang
dibagi jadi unit pemancar dan unit penerima dimana unit ini mempunyai
sebuah struktur kristal piezoelectric yang disatukan dengan mekanik
jangkar dan dihubungkan dengan diafragma penggetar. Tegangan yang di
keluarkan yang memiliki 40 KHz – 400 KHz diakses pada plat logam.
Spesifikasi dari sensor ini sendiri yakni memiliki supply tengangan dari
15mA sampai dengan tegangan 5V, untuk jarak jangkuan mulai dari 2 CM
sampai titik maksimum nya iatu 400 Cm, yang dimana sensor ini
menggunakan chip comprator LM393 yang stabil, dan untuk dimensi nya
sendiri yaitu 2cm x 1,4cm.
13
Gambar 2.4 Sensor Ultrasonic HC-SR04
Sumber : Data Peneliti 2021
2.2.5. Motor Servo
(Minawal & Amri, 2021) Motor Servo memiliki komponen
lingkaran tertutup yang menggunakan kritik posisi untuk melihat dan
mengelola perkembangan dan posisi induksi. Servo ini dikombinasikan
dengan sebuah encode yang dimana akan memberikan ketentuan dari titik
dan kecepatan dari kerja servo ini sendiri. Servo ini memiliki sebuah mesin
DC, sengan sirkuit barang, potensiometer dan sirkuit kontrol. Dimana servo
ini menggunakan potensiometer untuk menentukan jangkauan dari sebuah
titik porosnya. Servo ini memiliki sistem cara kerja dimana data yang
dikirim ke servo akan memberikan perintah sebagai data sejauh atau kemana
servo akan berpurar dari titik awal porosnya sendiri. Servo ini memiliki 3
kabel yang terdiri dari kabel GND, kabel VCC dan satu kanel inputan.
14
Gambar 2.5 Motor Servo
Sumber : Data Peneliti 2021
2.2.6. Papan Bread Board
(Sarmidi & Sidik Ibnu Rahmat, 2019) Papan ini sendiri merupakan
sebuah papan yang dijadikan papan ujicoba rangkian elektronika atau
menjadi salah satu penghubung atau menghubungkan antara perangkat
perangkat elektonika. Papan ini sendiri memiliki konstruksi berlubang yang
dapat digunakan sebagai tempat untuk menancapkan kabel atau alat alat
elektronika yang akan di pakai tampa harus terhubung permanen.
Gambar 2.6 Bread Board
Sumber : Data Peneliti 2021
15
2.2.7. Pin Relay
(Widodo, Prasetya, 2019) Pin Relay merupakan suatu modul atau
piranti terminal elektrik yang dimana memiliki kegunaan sebagai pembagi
daya atau arus yang akan disalurkan. Dimana pin relay terdiri dari sebuah
konduktor dan serangkaian perangkat mekanikal. Pin relay sendiri
memanfaatkan sitem kerja medan magnit sebagai konduktor untuk
mendapatkan suatu pasokan aliran listrik yang dapat mengerakan suatu
Armatur Relay yang menjadi saklar.
Gambar 2.7 Pin Relay
Sumber : Data Peneliti 2021
2.2.8. Kabel Jumper
(Mulyani, 2018) Kabel jumper ini menjadi alat penghubung atau
sebagai penghubung antara perangkat yang digunakan. Kabel jumper ini
sendiri memiliki 3 jenis kabel yaitu female-female, female – male, male-
male.
Gambar 2.8 Kabel Jumper
Sumber : Data Peneliti 2021
16
2.3. Penelitian Terdahulu
Berikut ini merupakan beberapa penelitian terdahulu yang dapat dijadikan
referensi penelitian yang diprakarsai oleh peneliti:
1. Menurut (Kaswan et al., 2020) dalam jurnal yang berjudul “Role Of
Arduino In Real World Applications” dengan ISBN 2277-8616 dimana
arduino adalah salah satu alat microkontroler yang sangat tepat untuk
program atau diterapkan pada perancangan rumah pintar , medis, dam
sistem kontrol tubuh. Berdasarkan inikertas, kami menemukan bahwa ini
sangat cocok untuk rumah pintar,medis, dan sistem kontrol tubuh.
2. Menurut (AbdELminaam et al., 2020) dalam jurnal yang berjudul “A deep
facial recognition system using computational intelligent algorithms”
dimana pengenalan wajah atau pola wajah dapat bermanfaat dalam berbagai
bidang baik dalam bidang ilmu teknologi maupun untuk data keamanan
dimana peendeteksian wajah dapat dilakukan dengan berbagai macam
metode dan cara.
3. Menurut (Rahmawati Mega, 2021) dalam jurnal yang berjudul
“ Perancangan Prototype Pembuka Pintu Brankas Menggunakan Sensor
Ketuk Dan Fingerprint Berbasis Arduino” dalam penelitian ini dimana
pemanfaatan dari sensor ketuk dan fingerprint sangat bermanfaat dalam
melakukan pengamanan berangkas dan juga dimana ini juga menjadi salah
satu sistem keamanan berbasis arduino yang dapat di terapkan dalam
beberapa perangkat yang ada dirumah pintar.
17
4. Menurut (Meri et al., 2020) dalam jurnal yang berjudul “Pemberdayaan
Masyarakat Dalam Penggunaan Hand Sanitiser Dan Masker Sebagai Upaya
Preventif terhadap COVID-19” dalam penerapan penggunaan Hand
Sanitiser dan Masker dapat ditarik kesimpulan sangat bermanfaat untuk
mengurangi perkembangan penyakit COVID-19 .
5. Menurut (Sarwito et al., 2016) dalam jurnal yang berjudul “Automatic
Stacking Crane Prototype using Microcontroller Arduino Mega 2560’’
dengan ISSN 2541-5972 dalam penggunaan mikrokontroler pada prototype
automatic stacking crane dapat di ambil kesimpulan dengan menggunakan
Microcontrtoller serperti atduino dapat bekerja dengan baik sesuai dengan
rancangan yang telah dibuat.
6. Menurut (Louis, 2016) dalam jurnal yang berjudul “ Working Principle Of
Arduino And Using IT As A Tool For Study And Research” dimana arduino
sendiri menjadi salah satu alat yang dapat kita pelajari tampa ada batasan
dimana alat arduino dapat digunakan dan dikombinasikan dnegan berbagai
macam perangkat maupun sensor yang dimana semua dapat dipelajari tampa
ada batasan.
7. Menurut (Rath, 2016) dalam jurnal yang berjudul “Arduino Based:Smart
Light Control System” dengan ISSN:2091-2730 pemanfaatan dari sensor
yang terhubung kedalam perangkat Arduino juga dapat menjadi salah satu
teknologi penghemat daya listrik dimana pemanfaatan sensor ini dapat
membantu dalam mengatur cahaya lampu sesuai dengan yang di perlukan.
18
Dan perangkat ini dapat diterapkan pada sistem rumah pintar, lampu lampu
jalan, lampu taman dan penerapan pencahayaan suatu gedung.
8. Menurut (Susanto et al., 2020) dalam jurnal yang berjudul “Sistem
Pengenalan Wajah Manahasiswa Berbasis Smartphone Android Dengan
Metode Eigenface” Dengan ISSN: 2581-2327 pada penerapan sistem
pengenalan wajah menggunakan metode Eigenface sangat efektif dimana
sistem ini dapat bekerja akurat sampai 80% dengan waktu pengenalan atau
pemindaian sekitar 7 sampai 15 detik.
9. Menurut (Santoso & Kristianto, 2020) dalam jurnal yang berjudul
“Implementasi Penggunaan Opencv Pada Face Recognittion Untuk Sistem
Presensi Perkuliahan Mahasiswa” dengan ISSN: 2302-8149 E-ISSN: 2540-
9719 sistem pendeteksian atau pengenalan pola wajah mahasiswa secara
real time dengan metode Haar cascade Classifier dengan local binary
pattens histograms dapat dijadikan salah satu penerapan yang dapat melihat
atau membuktikan akan keanggotaan atau mahasiswa yang terdaftar dalam
suatu kelas atau kampus hanya dengan cara pemindaian pola wajah.
10. Menurut (Hanuebi, Axl. Sompie, 2019) dalam jurnal yang berjudul
“Aplikasi Pengenalan Wajah Untuk Membuka Pintu Berbasis Raspberry Pi”
dengan ISSN: 1301-8402 sistem yang dirancang dengan cara pengenalan
pola wajah dapat diterapkan juga didalam bidang sistem kunci pintu
konvesional. Dengan sistem ini juga menjadi salah satu pengenalan
teknologi penggunaan pemindai wajah sebagai kunci dari suatu pintu yang
akan lebih efisien dalam sistem keamanan pintu suatu rumaha tau tempat.
19
2.4. Aplikasi
2.4.1. Arduino Software IDE
IDE merupakan sebuahb kependekan dari Integrated Developtment
Enviroenment, atau dalam bahasa mudahnya yaitu lingkungan yang
memiliki hubungan dengan sebuah pengembangan. Melalui software ini
peneliti dapat melakukan pemograman untuk menghungkan antara beberapa
perangkat atau modul ke arduino dengan bahasa pmograman yang input
secara langsung melalui software ini. Dimana bahasa program yang
digunakan yaitu bahasa pemograman C .
Didalam penggunaannya bahasa program yang digunakan sudah
memiliki perubahan yang dimana dapat memudahkan kinerja pemula dalam
melakukan pemograman dari baha aslinya. Sebelum dijual ke pasaran, IC
mikrokontroler Arduino telah ditanamkans sebuah sistem program yang
diberi nama Bootlader yang berfungsi sebagai garis atau penengahan
diantara compiler Arduino dengan mikrokontroler arduino IDE yang
dirancang dnegan bahasa programan JAVA.
Gambar 2.9 Aplikasi IDE
Sumber : Data Peneliti 2021
20
2.5. Kerangka Berpikir
Gambar 2.10 Kerangka Berpikir
Sumber : Data Peneliti 2021
21
BAB III
METODE PENELITIAN DAN PERANCANGAN ALAT
3.1. Metode Penelitian
Metode penelitian merupakan suatu metode atau pendekatan yang
berhubungan dengan sebuah penelitian yang sedang berjalan. Metode penelitian
ini di manfaatkan sebagai yang memberikan kebenaran dan sebuah hasil yang asli
atau pasti yang dilakukan dengan cara penelusuran dalam beberapa cara dan
tahapan yang bertujuan untuk mencari kebenaran atau hasil dari penelitian yang
sedang dilakukan.
3.1.1. Waktu Penelitian
Rincian jadwal pembuatan alat yang dilakukan selama penelitian
sebagai berikut:
Tabel 3.1 Waktu Penelitian
Waktu Kegiatan
Kegiatan
Februa
ri
2020
Maret
2020
April
2020
Mei
2020
Juni
2021
Juli
2021
Mingg
u Ke
Minggu
Ke
Minggu
Ke
Minggu
Ke
Minggu
Ke
Minggu Ke
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
Pengajuan
Judul
Penyusunan
BAB I
Penyusunan
BAB II
Penyusunan
BAB III
Penyusunan
BAB IV
Penyusunan
BAB V
Revisi BAB
I-V
Pengumpulan
Skripsi
22
3.1.2. Tempat Penelitian
Lokasi penelitian yang dilaksanakan yaitu di Cv.Niaga Eterna yang
beralamat di Jl.Sri jaya No.10, Pelita Kota Batam Kepulauan Riau.
3.1.3. Tahap Penelitian
Penelitian ini di rancang dan di susun oleh penulis dimulai dari
pengumpulan data yang dilakukan dalam kurung waktu 1 semester.
Penelitian ini dilakukan penulis di Cv.Niaga Eterna yang beralamat di Jl.Sri
jaya No.10, Pelita Kota Batam Kepulauan Riau . pemilihan lokasi penelitian
ini berkaitan dengan penelitian penulis mengenai Rancang Bangun Alat
Detektor Dan Peringatan Penggunaan Masker Berbasis Arduino Uno.
Gambar 3.1 Tahapan Penelitian
Sumber : Data penelitian 2021
23
Penjelasan terhadap langkah-langkah yang peneliti lakukan:
1. Identifikasi masalah
Pada tahap Identifikasi Masalah penulis melapukan identifikasi
permasalahan yang ada pada CV.Niaga Eterna dimana, tidak adanya standar
protokol kesehatan Covid-19 yang dapat menertipkan pelanggan yang tak
menggunkan masker yang akan memasuki percetakan , sehingga kurangnya
tingkat keamanan mengenai protokol Covid-19.
2. Pengumpulan Data
Terdapat beberapa cara pengumpulan data yang peneliti lakukan yaitu:
a. Observasi
Observasi yang dilakukan oleh peneliti menggunakan teknik
pengamatan di lokasi ditempat penelitian. Dimana melihat gimana
pandangan dan perilaku pelanggan yang datang ke tempat penelitian
dilakukan.
b. Wawancara
Wawancara di lakukan kepada narasumber pemilik CV.Niaga Eterna
yang memberikan informasi akan kesadaran dan kondisi akan protokol
COVID-19 di tempat penelitian.
3. Menyusun skema
Pada tahap ini penulis memulai membuat sebuah skema perancangan
alat protokol kesehatan yang akan dibuat agar saat penerapan secara
langsung dapat mengetahui terlebih dahulu apa saja trouble dari alat yang
24
dirancang agar tidak perlu pembongkaran berulang kali ketika saat alat
sudah di terapkan.
4. Perancangan
Perancangan alat ini dilaksanakan setelah pembuatan skema yang
menjadi patokan perancangan alat yang dilakukan sebelumnya dan
melakukan pemasukan pada arduino menggunkan coding atau bahasa
pemograman yang telah dibuat dan disusun yang setelah itu akan di input
kedalam Arduino Uno yang akan dipakai dalam alat penelitian.
5. Implementasi
Implementasi alat ini diterapkan di pintu masuk dari CV.Niaga Eterna
yang berguna sebagai pemberi peringatan akan pentingnya mematuhi
protokol yang sudah ditetapkan sebelum masuk kedalam ruangan, yang
dimana dapat dilihat pada bab 4 nantinya.
3.1.4. Peralatan yang digunakan
Peralatan yang di gunakan untuk membuat alat :
1. Arduino Uno
Arduino uno sebagai motherboard yang akan digunakan sebagai
penyimpan data perintah dan sebagai otak dalam pengoprasian alat
yang dirancang.
2. Sensor Ultarasonic
Sensor ini bermanfaat sebagai pemberi perintah kepada servo yang
terhubung untuk menutup pintu secara otomatis setelah objek melewati
pintu masuk.
25
3. Buzzer
Merupakan sebuah komponen yang akan memberi peringatan
kepada pelanggar yang tidak menggunakan masker yang akan
memasuki ruangan.
4. Sensor Infrared
Sensor yang digunakan sebagai sensor pendeteksi objek yang akan
melakukan cuci tangan otomatis tanpa harus menyentuh kran air yang
ada. Dimana sensor ini akan memebrikan perintah kepada motor air
untuk mengaliri air setelah mendeteksi sebuah objek di depan sensor
tersebut.
5. Motor Servo
Berfungsi untuk mengerakan pintu secara otomatis untuk menutup
dan membuka saat pemindaian yang dilakukan, dan sebagai pengerak
menentukan apakah seseorang dapat melalui pintu sesuai dengan
protokol yang telah ditetapkan.
6. Modul Relay
Digunakan untuk pembagi arus tegangan yang dibutuhkan pada
motor air yang gunakan, agar aliran tenaga yang dibutuhkan tetap stabil
penyampaian ke alat motor air yang digunakan.
7. Papan Breadboard
Papan breadboard berfungsi sebagai penghubung dan juga sebagai
penempatan dari pin pin ataupun modul yang digunakan pada arduino
yang takbisa terhubung langsung kepada arduino.
26
8. Kabel Jumper
Memiliki fungsi untuk menghubungkan antara 1 perangkat atau alat
yang satu kesatunya lagi atau sebagai penghubung antara satu modul ke
arduino uno yang dipakai.
3.2. Perancangan alat
Saat perancangan alat peneliti melakukan perancangan di antara 2 perangkat
yang saling terhubung yaitu perancangan perangkat hardware dan juga software
yang digunakan pada alat yang di rancang, yang dimana bermanfaat sebagai
pedoman saat pembuatan alat dan menghindari kegagalan saat pembuatan alat
yang di rancang. Berikut beberapa macam perancangan dalam alat yaitu:
3.2.1. Perancangan perangkat keras ( Hardware )
Penerapan perangkat keras pada pembuatan alat ini sangat
bermanfaat dimana pada tahapan ini saat bermanfaat saat melakukan
pengisian data atau input data dari software arduino uno ide yang akan
digunakan saat perancangan alat yang dilakukan peneliti.
3.2.2. Perancangan Prototipe
Prototipe adalah sebeuah gambaran visual dari tampilan alat yang
dibuat. dimana prototipe ini menjadi sebagai gambaran jadi alat yang dibuat
yang dimana juga dapat menjadikan sebagai interaksi secara interface antara
peneliti dengan alat yang akan dibuat oleh peneliti nantinya.
27
Gambar 3.2 Prototipe Alat Detektor Penggunaan Masker
Sumber: Data Peneliti 2021
3.2.3. Perancangan Elektrik
Pembuatan rancangan elektrik berguna untuk meberi panduan dan
gambaran agar meudahkan peneliti saat menghubungkan satu modul alat ke
modul alat lainnya. Dimana perancangan eletrik ini juga dapat melihat dari
susunan rangkaian alat yang dibuat sebelum melakukan perakitan alat.
Gambar 3.3 Perancangan Elektrik
Sumber : Data Penelitian 2021
3.2.4. Perancangan Perangkat lunak ( Software )
Perancangan software yang dimana menjadi proses penginputan
data dari satu perangkat sensor sensor yang terhubung atau alat modul
lainnya yang di rangkai pada papan arduino. Dimana dalam proses ini kita
28
memerlukan perangkat lunak untuk menjadi penghubung antara program
yang sudah dibuat dengan perangkat keras arduino uno dengan
menggunakan salah satu perangkat lunak yaitu arduino IDE. Dimana
Arduino IDE merupakan salah satu perangkat lunak yang menggunakan
bahasa pemograman yang library-nya berasal dari bahasa C/C++ yang
dimana dapat mempermudah saat proses input data pemanggilan untuk
menghubungkan alat alat atau modul modul yang digunakan. Berikut
merupakan Flowchart dari alat yang di rancang:
Gambar 3.4 Flowchart
Sumber : Data Penelitian 2021